氧化应激与肝病
脂肪性肝病的氧化应激及其治疗对策

伤的标志物8一羟基脱氧鸟苷酸(8-Hydroxy.Guanin,
8-OHdG)一o。ROS还能启动多种细胞因子,在一定
1.MDA的检测:①硫代巴比妥酸(thiobarbituri— cacid,TBA)法:MDA仅是氧化损伤和LPO产生的 诸多不饱和醛酮产物中的一种主要产物。而TBA 反应产物(thiobarbituricacid
oxygen
SOD,在线粒体中是活性中心含Mn离子的Mn. SOD。生成的过氧化氢被活性极强的CAT水解。 GPx可共价结合其活性所必需的硒原子,以去除有 氧条件下正常细胞产生的过氧化氢和过氧化物,是 体内防止ROS损伤的主要酶。
低分子抗氧化剂
species,ROS)如
主要是指维生素C、维生素
glutathione tablets,
子中的巯基。 硫氧化还原蛋白(thioredoxin reductase,Trx)和 过氧化还原蛋白(peroxiredoxin,Prxs)Trx和Prxs
正常隋况下,肝细胞内存在多种氧化酶系:①线
粒体内:单胺氧化酶及电子传递链。前者通过氧化 脱氨作用产生一定量的过氧化氢,而电子传递链是 一种主要的连续的超氧化物形成的来源。②微粒体 内:细胞色素P45。(cytochrome P450,CYP。,。)单加氧
protein
Ot)、核因子.KB(Nuclear factor—KB,NF—KB)]等共同
(AMP.activated
kinase,AMPK)和沉默调节蛋
作用对肝细胞线粒体的损伤,导致脂肪肝发生炎症, 进一步形成纤维化和肝硬化。前者被认为是肝脏脂 质过度沉积的原发病因,后者被认为是疾病进展的 关键3|。
措施。而戒酒是治疗AFLD的关键。 2.药物治疗:①胰岛素增敏剂:噻唑烷二酮类药 物(thiazolidinediones,TZDs)和二甲双胍:TZDs作用
氧化应激在肝纤维化发生发展中的作用 赵杰

过向HSC 释放趋化因子、黏附分子、ROS 等来诱导HSC 的活 程序性细胞死亡方式,可以在不同的病理生理学背景下发生,
化。 [4] Dixon 等[22]发现,酒精和脂多糖的刺激下,促进纤维蛋 主要表现为细胞皱缩、细胞核浓缩和染色质断裂等[32- 。肝 ] 34
白原表达增多,进而活化Kupffer 细胞,Kupffer 细胞向相邻的肝 脏受损时,可通过增强ROS 生成、内质网应激及溶酶体通透性
即Kupffer 细胞,Kupffer 细胞通过局部自我更新和增殖来进行 由此可见,氧化应激与炎症在肝纤维化中的作用是相辅相
自我补充 。 [20] Kupffer 细胞主要通过表达NOX2 来参与肝纤维 成的,明确其中的相互关系和作用对纤维化的治疗有很大益处。
化早期时ROS 的生成 。 [21] Kupffer 细胞产生NOX2 后,可以通 1. 3 氧化应激与凋亡在肝纤维化中的作用 细胞凋亡是一种
TGFβ1 的表达和Smad2 /3 的磷酸化,表明NOX4 的活化和ROS 入可以增加线粒体裂变蛋白1 的表达,降低线粒体融合蛋白2
的产生处于TGFβ - Smad2/3 信号传导途径的下游[24]。综上所 的水平。线粒体裂变蛋白1 的增加和线粒体融合蛋白2 的减
述,NOX 介导的氧化应激在肝纤维化中发挥重要作用,可以促 少会干扰线粒体动力学,从而引起线粒体断裂并抑制线粒体融
d收基作oi稿金者:1日 项 简0.期 目 介39:::62国 赵研90/1家 杰究j9. i(自。s-1s0n然94.913科-0-00学13);基-,修女5金2回,5(主6日3.0要2期9001从:1922.0事401799寄).-0生4005虫-病22的。免疫及致病机制
进而转化为肌成纤维细胞[14],肌成纤维细胞分泌大量的胶原 纤维,进而导致细胞外基质的过度沉积[11]。近年来,很多研究 表明氧化应激在肝纤维化的发生发展中发挥了重要作用,肝纤 维化时均会有不同程度的氧化应激水平的升高,而应用抗氧化
抗氧化剂在肝病治疗中的应用研究

抗氧化剂在肝病治疗中的应用研究近年来,抗氧化剂在肝病治疗中的应用备受关注。
肝病是指肝脏损伤或疾病所引起的一系列临床表现,包括各种原因引起的肝炎、肝纤维化、肝硬化、肝癌以及药物或毒物引起的肝损伤等。
肝脏是人体内最重要的器官之一,具有多种功能,如代谢、排泄、免疫等。
因此,肝功能异常会直接影响人体健康,甚至威胁生命。
而氧化应激是引起肝脏损伤的重要原因之一。
抗氧化剂的作用即是清除自由基,减轻氧化应激反应,从而保护肝细胞。
本文将重点介绍抗氧化剂在肝病治疗中的作用及应用现状。
一、抗氧化剂的类别抗氧化剂是指能够清除自由基的化合物或物质。
在肝病治疗中,应用广泛的抗氧化剂包括维生素C、维生素E、硒、花青素、茶多酚、姜黄素等。
这些抗氧化剂具有不同的化学性质和机制。
1. 维生素C维生素C是一种可以水溶性的抗氧化剂,常见于新鲜水果和蔬菜中。
它可以清除自由基、还原氧化物和修复受损蛋白质,从而具有抗氧化作用。
此外,维生素C 还能促进铁的吸收和代谢,并且具有免疫调节作用。
在肝病治疗中,维生素C可以减轻肝细胞氧化损伤,减缓肝纤维化和肝硬化的进展。
2. 维生素E维生素E是一种脂溶性的抗氧化剂,常见于坚果、种子和植物油中。
它主要作用是防止脂质过氧化,保护细胞膜,同时还能调节免疫功能、抗血小板聚集和抗炎反应。
在肝病治疗中,维生素E可以减轻肝细胞损伤,减少肝纤维化和肝硬化风险。
3. 硒硒是一种微量元素,常见于谷类、海鲜和动物内脏中。
它是一种重要的辅酶,可以参与多种酶的活性中心。
此外,硒还具有抗氧化作用、调节免疫功能、防止血小板聚集等作用。
在肝病治疗中,硒可以减轻肝细胞氧化损伤,并且能够降低肝癌的发生风险。
4. 花青素花青素是一类天然色素,常见于蓝莓、石榴、黑枸杞等植物中。
它具有强烈的抗氧化作用,可以清除自由基,降低氧化应激水平。
此外,花青素还有抗炎、增强免疫力、保护心脏等作用。
在肝病治疗中,花青素可以减少肝细胞氧化损伤,降低肝癌的发生率。
氧化应激、8OHdG与乙肝相关性肾炎研究进展

乙型肝炎 病 毒 (HBV)感 染 在 全 球 范 围 内 都 是 一 个 难 以 解 决的问题,世界卫生组织目前报道显示,全世界曾被 HBV感染 的人口约有 20亿,在发达国家发病率较低,不足 1%。在发展 中国家较为严重,据报道,我国和东南亚各国 HBV携带率高至 10% ~20%。2006年,我国进行了一次乙肝流行病学调查,结 果显示,我国有 9300万个乙型肝炎感染者,其中约 2000万患者 为慢性乙型肝炎(chronichepatitisB,CHB)。这些 CHB患者在 15年内发展为肝硬化者超过了 30%,然而,代偿肝硬化患者中 在 5年内进展为失代偿期肝硬化的患者接近 1/4,一旦发展到 这个阶段 5年生存率只有 14%[1]。还有相当一部分患者可进 展为肝细胞肝癌,最终危及生命。1971年 combes等人[2]报道 了第 1例乙型肝炎病毒相关性膜性肾病,之后[3,4]国内学者也 通过对肾组织进行免疫组化、原位杂交等检测方法证实了肾组 织内存在 HBV抗原,但并不是所有 HBV感染的患者肾脏内都 可检测到 HBV抗原。1989年在我国召开的“乙型肝炎病毒相 关性肾炎”的座谈会上,正式将该病命名为 HBV相关性肾炎 (hepatitisBvirus-associatednephritis,HBV-GN),简称乙肝肾 炎。乙型肝炎病毒相关性肾炎是亚洲国家最常见继发性的慢性 肾小球肾炎之一[5],在乙型肝炎患者中约 23% ~65%的患者患 有 HBV-GN[6];另有文献报道,HBV-GN的发病率占总肾穿 活检患者数量的 6.27%[7]。国外 HBV-GN的发病率各国差异 较大,为 6.8% ~20%,占所有慢性肾小球肾炎患者的 10% ~ 65%;而我国也是一个乙肝感染的高危国家,不仅人群中乙型肝 炎病毒的携带率非常高,而且 HBV-GN占所有慢性肾小球肾 炎患者的 8% ~13%[8]。其临床表现多样,男女发病不均,中老 年男性患者多见,临床表现以肾病综合征最为常见,病理表现以
氧化应激与肝脏病变的相关性研究

氧化应激与肝脏病变的相关性研究肝脏是人体最大的内脏器官,负责着人体重要的代谢、解毒、合成等功能。
然而,人们却常常忽视肝脏的健康。
随着现代工业和生活方式的发展,环境污染、不良饮食习惯和不合理的生活方式等都会导致肝脏损伤,甚至引起严重疾病,如脂肪肝、肝炎、肝纤维化等。
近年来,氧化应激被认为是导致肝脏病变的一个重要机制,已经成为肝脏病变研究的热点之一。
本文将介绍氧化应激和肝脏病变的相关性研究现状和进展。
一、氧化应激的定义和机制氧化应激是指在细胞内,由于一系列原因导致氧自由基和其他不稳定分子的产生过量,从而超过了抗氧化保护系统(包括多种酶类)的清除能力,进而导致细胞膜、核酸、蛋白质和细胞器结构等发生损伤的一种生理活动。
氧化应激的发生与导致其发生的原因很多,如放射线、药物、吸烟、喝酒以及老化等。
氧化应激机制复杂,在生物体内主要由氧化还原反应链和细胞代谢调控网络联合控制。
氧化还原反应链是指电子在细胞膜和线粒体膜之间传递的电子传递链,其中得到电子的受体包括氧分子,与氧分子结合后就会形成自由基。
细胞代谢调控网络主要包括多种抗氧化酶和非酶抗氧化物,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等都可以减少自由基的生成。
二、氧化应激与肝脏病变的相关性最近的研究表明,氧化应激和肝脏病变之间存在着密切联系。
氧化应激会引起细胞膜脂质过氧化,细胞结构破坏,导致肝脏病变。
这些大量生成的自由基会被肝脏自身的抗氧化酶、维生素等消除,而一旦细胞内大量产生自由基,它们就会逃脱细胞内的抗氧化系统,进而攻击细胞膜,形成脂质过氧化产物。
脂质过氧化产物会造成膜蛋白的改变,使其在细胞膜上表现出的活性受到破坏,导致能量代谢障碍、氧化磷酸化失去控制和钙离子失调等影响,细胞功能逐渐丧失。
另外,氧化应激还可以导致DNA断裂和修复过程紊乱。
DNA的氧化损伤和修复失调都是导致癌症和细胞凋亡的关键因素。
某些脂肪酸可能是通过激发DNA修复机制中的氧化应激途径来抑制肝癌细胞生长的。
乙酰半胱氨酸护肝原理

乙酰半胱氨酸护肝原理乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)是一种由半胱氨酸和乙酰化酰基组成的化合物。
作为一种常用的抗氧化剂和解毒剂,乙酰半胱氨酸在临床上广泛应用于肝脏保护和治疗肝病的过程中。
其作用原理主要体现在以下几个方面。
首先,乙酰半胱氨酸具有抗氧化作用。
肝脏是人体重要的解毒器官,对于各种有害物质的代谢和排除具有重要作用,但同时也易受到氧化应激的损伤。
氧化应激是指在氧化还原平衡失调的情况下,活性氧自由基(ROS)和氮一氧化物(NO)等产生的过程。
乙酰半胱氨酸能够捕获和清除体内的自由基,减少氧化应激对肝细胞的损伤。
其次,乙酰半胱氨酸具有解毒作用。
乙酰半胱氨酸可通过与一些有毒化合物结合,形成无毒或低毒的物质,从而减少了毒物对肝细胞的直接损伤。
例如,乙酰半胱氨酸可与对肝脏有损害作用的酮类物质和有机溶剂等结合,减少它们对肝脏的毒性作用。
此外,乙酰半胱氨酸通过调节细胞内谷胱甘肽(GSH)的水平来发挥护肝作用。
谷胱甘肽是一种重要的内源性抗氧化剂,能够与氧自由基和其他有害物质结合,从而减少它们对细胞的损伤。
肝脏是细胞内谷胱甘肽合成和代谢的重要器官,乙酰半胱氨酸可通过提供半胱氨酸作为谷胱甘肽合成的前体物质,促进谷胱甘肽的合成和细胞内的储存,从而增加细胞内谷胱甘肽的水平,提高细胞的抗氧化能力。
此外,乙酰半胱氨酸还具有抑制炎症反应和修复受损组织的作用。
肝病的发生和发展往往伴随有炎症反应的参与,乙酰半胱氨酸可以通过抑制炎症相关信号通路的激活,减轻炎症引起的组织损伤。
此外,乙酰半胱氨酸还可以促进肝细胞的再生和修复,促进肝功能的恢复。
总之,乙酰半胱氨酸通过多种途径发挥肝脏保护作用,包括抗氧化、解毒、调节谷胱甘肽水平、抑制炎症反应和促进修复等。
在临床上,乙酰半胱氨酸常用于治疗各种肝疾病,如非酒精性脂肪性肝病、药物性肝损伤、急性肝衰竭等,具有较好的疗效和安全性。
同时,对于预防肝脏损伤和提高肝功能也具有重要意义。
肝病的分子机制与治疗策略

肝病的分子机制与治疗策略肝病是指肝脏发生了各种疾病,包括炎症、肿瘤、代谢异常等。
肝脏是人体最重要的器官之一,它在人体内起着过滤和代谢毒物、合成和分解重要分子等重要功能。
本文将探讨肝病的分子机制以及现有的治疗策略。
一、肝病的分子机制1. 炎症反应:肝炎是最常见的肝病之一,其机制主要是人体对于肝炎病毒感染的免疫反应。
当病毒侵入肝细胞后,机体的免疫细胞会释放炎症介质,引发局部炎症反应。
2. 氧化应激:氧化应激是肝病过程中一个重要的机制。
长期酗酒、肥胖、药物滥用等都会导致肝脏内氧化应激的增加。
氧化应激会导致细胞中氧化物的堆积,进而导致细胞损伤和炎症反应。
3. 肝纤维化:肝纤维化是肝病进展的常见过程,其机制主要是肝细胞损伤后,肝脏会启动纤维化反应。
在这个过程中,肝脏会产生过多的胶原和其他细胞外基质成分,导致肝脏纤维化和硬化。
4. 肝癌发生:肝病在某些情况下可能会进展为肝癌。
肝癌的发生机制复杂,包括长期肝炎、肝纤维化、肝硬化等因素。
肝癌发生涉及多个信号通路和基因变异。
二、肝病的治疗策略1. 药物治疗:针对不同类型的肝病,药物治疗是最常见的治疗策略之一。
例如,抗病毒药物可以用于治疗肝炎病毒感染,抗氧化药物可以用于缓解氧化应激,抗炎药物可以用于减轻炎症反应等。
此外,还有一些针对肝纤维化和肝癌的特定药物。
2. 肝移植:对于某些严重的肝疾病,如晚期肝硬化或肝癌,肝移植是一种有效的治疗方法。
通过将健康的肝脏移植到患者体内,可以恢复肝脏的功能。
3. 生活方式改变:在肝病治疗中,生活方式的改变也是必不可少的。
对于酗酒者来说,戒酒是最重要的措施之一。
此外,均衡饮食、适量运动、避免过度劳累等也可以改善肝病的症状。
4. 基因治疗:近年来,基因治疗也成为肝病治疗领域的新方向。
例如,通过基因编辑技术可以改变某些致病基因的表达,从而减轻或治愈肝病。
总结:肝病的分子机制涉及炎症反应、氧化应激、肝纤维化和肝癌发生等多个方面。
针对不同的肝疾病,治疗策略也各有差异,包括药物治疗、肝移植、生活方式改变和基因治疗等。
氧化应激与肝脏损伤

氧化应激与肝脏损伤氧化应激与肝脏损伤吴娜, 蔡光明, 何群吴娜,湖南中医药⼤学湖南省长沙市410208吴娜, 蔡光明,中国⼈民解放军302医院中药研究所北京市100039何群,湖南中医药⼤学药剂教研室湖南省长沙市410208作者贡献分布:本⽂选题, 参考⽂献检索及撰写由吴娜完成; 论⽂修改由蔡光明与何群完成.通讯作者:蔡光明, 100039, 北京市, 中国⼈民解放军302医院中药研究所.cgm1004@/doc/0f50be76a417866fb84a8e84.html电话: 010-********收稿⽇期: 2008-08-14 修回⽇期: 2008-09-21接受⽇期: 2008-09-22 在线出版⽇期: 2008-10-18Oxidative stress and hepatic injuryNa Wu, Guang-Ming Cai, Qun HeNa Wu,Hunan University of Traditional Chinese Medicine, Changsha 410208, Hunan Province, ChinaNa Wu, Guang-Ming Cai,Institute of Chinese Materia Medica, the 302th Hospital of Chinese PLA, Beijing 100039, China Qun He, Pharmaceutical Division, Hunan University of Traditional Chinese Medicine, Changsha 410208, Hunan Province, ChinaCorrespondence to:Guang-Ming Cai, Institute of Chinese Materia Medica, the 302th Hospital of Chinese PLA, Beijing 100039, China. cgm1004@/doc/0f50be76a417866fb84a8e84.htmlReceived: 2008-08-14 Revised: 2008-09-21Accepted:2008-09-22 Published online: 2008-10-18AbstractOxidative stress, initiated by reactive oxygen species, is the collective pathophysiological mechanism of many hepatopathies. Oxidative stress results in hepatic injury mainly by priminglipid peroxidation to change the function of biological membrane, covalent immobilization of biomacromolecules and destroying the enzyme activity considering cytokine (TNF-α and NF-κB) interaction. The role of oxidative stress in many hepatopathies such as fatty liver desease, viral hepatitis, hepatic fibrosis is innegligible.Key Words: Oxidative stress; Reactive oxygen species; Hepatic injury; Lipid peroxidation; CytokineWu N, Cai GM, He Q. Oxidative stress and hepatic injury. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2008; 16(29): 3310-3315摘要活性氧⾃由基引发的氧化应激是多种肝病发病的共同病理⽣理基础. 氧化应激主要通过启动膜脂质过氧化改变⽣物膜功能、与⽣物⼤分⼦共价结合及破坏酶的活性等在细胞因⼦(如TNF-α、NF-κB)的共同作⽤下引起不同程度的肝损伤. 氧化应激在脂肪肝、病毒性肝炎、肝纤维化等肝病中可产⽣不容忽视的作⽤.关键词:氧化应激; 活性氧; 肝损伤; 脂质过氧化; 细胞因⼦吴娜, 蔡光明, 何群. 氧化应激与肝脏损伤. 世界华⼈消化杂志2008; 16(29): 3310-3315/doc/0f50be76a417866fb84a8e84.html /1009-3079/16/3310.asp0 引⾔胃⽣物体内的能量代谢将氧⽓作为有氧代谢过程中的电⼦接受体, 不可避免地产⽣活性氧(reactive oxygen species, ROS)⾃由基. ROS具有双重效应, 与某些⽣理活性物质的调控和炎症免疫过程密切相关, 但是过量的ROS容易导致氧化应激(oxidative stress, OS)状态[1]. 线粒体呼吸链复合体利⽤电⼦传递⽣产ATP, 是ROS的主要来源[2], 肝脏含有丰富的线粒体, 因此也是ROS 攻击的主要器官. OS可能是肝病的共同发病机制. 因此, 本⽂就近年来关于OS在不同肝损伤机制中的作⽤进⾏综述.1 氧化应激与脂肪性肝病脂肪性肝病指脂肪在肝细胞中的异常沉积, 可分为⾮酒精性脂肪肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)和酒精性脂肪肝病(alcoholic fatty liver disease, AFLD). 在复杂的脂肪肝发病机制中OS起关键作⽤, ⽬前对脂肪肝发病机制⼴泛接受的理论是1998年Day et al[3]提出的“⼆次打击”学说. 第⼀次打击主要是胰岛素抵抗和脂肪代谢的失衡导致的脂肪在肝细胞中的沉积, 尤其是脂肪酸和⽢油三酯, 最终引起单纯性肝脂肪变性; 第⼆次打击为环境应激物(如饮⾷成分)及代谢应激物(如⾼⾎糖)主要通过对肝细胞线粒体的损伤产⽣OS, 在细胞因⼦等共同作⽤下, 引起脂肪性肝炎, 进⼀步形成脂肪性肝纤维化和脂肪性肝硬化.1.1 氧化应激与NAFLD随着肥胖及Ⅱ型糖尿病患病率的增加, NAFLD已成为当今医学领域的⼀个难题. NAFLD包含两种组织学损伤: 单纯性⾮酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver, NAFL)及⾮酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis, NASH). NAFLD的发病机制较复杂, 迄今尚未完全阐明, 过量的ROS使肝内抗氧化系统遭到严重破坏. ⾕胱⽢肽(glutathione, GSH)是细胞内重要的肽类抗氧化剂, 是诸多ROS清除酶的还原底物, 反应后⽣成具有潜在⾼细胞毒素的氧化型⾕胱⽢肽(oxidative glutathione, GSSG). Nobili et al[4]以GSSG/GSH的⽐值评估体内OS时发现NASH患者⾎液中GSSG增长了1.5倍, 导致GSSG/GSH发⽣显著性变化. 此外, 肝内其他重要的抗氧化物质, 如辅酶Q10, CuZn-SOD及过氧化氢酶(CAT)等的不断衰竭在NAFLD患者中也得到了证实[5].NASH患者的肝细胞以异常的线粒体为特征, 线粒体损伤是肝细胞损伤的重要原因之⼀, ⽽线粒体中过量游离脂肪酸(FFA)的氧化是导致线粒体损伤的重要原因: ⼀⽅⾯, FFA的β-氧化过程产⽣的ROS使线粒体膜发⽣脂质过氧化(lipid peroxidation, LPO),导致进⼀步的解偶联作⽤, 即抑制氧化磷酸化的作⽤, 同时也增强了线粒体的OS[6]. ROS的增多促使肿瘤坏死因⼦(tumor necrosis factor-α, TNF-α)的⽣成, 使其通过⼲预线粒体呼吸链并形成超氧阴离⼦(O2-)⽽加剧线粒体损伤, 并增加了线粒体膜的通透性[7]. 另⼀⽅⾯, ROS能导致mtDNA碱基的氧化, Seki et al[8]研究发现在17例NASH患者中, 有11例患者(64.7%)的肝细胞中表达了8-羟基鸟苷酸(8-OHdG)(mtDNA损伤的⼀种标志).ROS还能启动多种细胞因⼦, 如⽣长转化因⼦β(transforming growth factorβ, TGFβ)、⽩细胞介素-8(interleukin-8, IL-8)、NF-κB等. NF-κB、TGF-β、IL-8和LPO产物4-OH壬烯酮(4-hydroxynonenal, HNE)在⼀定程度上还可以导致中性粒细胞的浸润, 使促炎症反应加强, 最终导致肝细胞凋亡.OS与主要存在于肝实质细胞中的过氧化物酶体增殖物启动受体-α(peroxisome proliferator activated receptor alpha, PPARα)有关[9], PPARα主要对肝内脂肪酸氧化相关基因表达进⾏调控, 如脂酰辅酶A氧化酶(acyl-CoA oxidase, AOX)等[10].1.2 氧化应激与AFLD在AFLD的发病机制中OS同样受到格外关注. 细胞⾊素P450 2E1(CYP2E1)和NADPH氧化酶是⼄醇代谢过程中产⽣ROS的重要酶体系[11]. ⼄醇的代谢产物在CYP2E1及Fe3+参与下的氧化作⽤, 会产⽣⼤量的OS产物, 如OH·、O2-、H2O2等.ROS的增多将会引起细胞内ATP衰竭, 使线粒体氧化容量受损, 进⼀步影响⼄醛的氧化, 使⼄醛在肝脏中不断蓄积, 并可能通过抑制AMP激活的蛋⽩激酶AMPK和sirtuin 1蛋⽩活化肝脏的固醇调节组件结合蛋⽩-1(sterol regulatory element binding protein-1, SREBP-1)增加⽣脂酶基因的表达, 加速脂肪酸的合成[12]; ⼄醇的代谢受阻, 更易导致肠黏膜通透性增加, 肠源性内毒素可通过增强Kupffer细胞内毒素受体CD14和Toll样受体4的表达, 诱导Kupffer细胞中产⽣⼤量的以TNF-α为主的细胞因⼦, 加剧炎症反应, 进⼀步引起肝细胞的坏死、凋亡[13].在⼄醇介导的肝损伤中LPO产物衍⽣的抗原类引起的免疫反应可能起重要作⽤. 丙⼆醛(MDA), HNE可与⼈⾎清⽩蛋⽩结合(HSA), 分别形成MDA-HSA和HNE-HSA, 引起免疫反应[14]. 此外, MDA还能与⼄醛⽣成加合物MAA, 同样具有很强的致免疫特性[15].另外, PPARα也参与了⼄醇介导的肝损伤过程, 是其发病机制的重要原因之⼀, PPARα基因的失活将导致肝脏⼤量的脂质聚集,使脂质代谢机制紊乱[16]图1 氧化应激在NAFLD/AFLD中的损伤机制2 氧化应激与药物性肝病随着临床药物和⾮处⽅药种类的增多及联合⽤药的⼴泛应⽤, 药源性肝损害的发⽣率逐年增⾼. 根据2007年美国疾控中⼼的最新调查数据显⽰每年⼤约有由药物引起的1600例急性肝功能衰竭的案例[17]. 引起肝损害的常见药物有对⼄酰氨基酚(解热镇痛抗炎药)、阿莫西林(青霉素类抗⽣素)、胺碘酮(抗⼼律失常药), 他莫西芬(抗癌药), 司他夫定(抗病毒药)等[18].药物代谢反应与众多酶系有关, 不仅包括CYP450, 还包括含黄素单氧化酶(flavin-containing monooxygenase, FMO), 环氧化物⽔解酶(epoxide hydrolase, EH), 其中CYP450起重要作⽤, 如CYP1A1、CYP1A2、CYP1B1、CYP2E1等. Gonzalez[19]研究发现在不同剂量的⼄酰氨基酚(acetaminophen, AP)产⽣肝毒性条件下, 缺失CYP2E1的⼩⿏存活率明显⾼于野⽣型⼩⿏, 缺失CYP2E1及CYP1A2的⼩⿏在最⾼剂量的AP(1200 mg/kg)条件下, 存活率仍约为90%.药物代谢可以通过多种途径引起的不同程度的肝损伤. 如AP经CYP450(主要为CYP2E1)代谢产⽣的活性中间体N-⼄酰-对苯醌亚胺(NAPQI), 与肝细胞⼤分⼦结合导致肝毒性及GSH的耗竭[20], 加剧LPO; 司他夫定, 通过抑制DNA pol-γ(多聚酶中唯⼀能复制mtDNA的酶类), 最终导致乳酸性酸中毒[21]; 曲格列酮能明显改变70种线粒体蛋⽩质, 并检测出Lon蛋⽩酶、CA T等含量增加[22].药物代谢过程中CYP2E1激活产⽣的ROS可能通过表⽪⽣长因⼦受体(epidermal growth factor receptor, EGRF)/c-Raf的信号增强细胞外信号调节激酶1/2(extracelluar signal-regulated kinase 1/2, ERK 1/2)的磷酸化导致细胞凋亡和坏死基因的激活或改变[23].图2 氧化应激在肝纤维化中的损伤机制.3 氧化应激与病毒性肝炎病毒性肝炎(viral hepatitis, VP)的发病机制⾄今尚未完全阐明, 越来越多的研究表明OS是重要的影响因素. VP患者的肝脏中促氧化/抗氧化系统处于严重失衡状态[24].⽬前, 研究肝炎病毒与OS的关系多集中在HBV(hepatitis B virus)、HCV(hepatitis C virus). Levent et al[25-26]发现HBV、HCV 患者⾎清中抗氧化酶CuZn-SOD、GSX-Px及GSH、β-胡萝⼘素(抑制单线氧活性)明显低于健康者. HBV、HCV蛋⽩的表达可以通过Ca2+信号产⽣OS[27-28]; OS 能导致GSH-Px(⼀种极少见的硒依赖酶)的耗竭使硒含量(主要以硒代半胱氨酸的型式存在)减少, 使免疫反应受到抑制, 并能促进病毒的复制[29]. HBV、HCV患者⾎清中MDA、共轭⼆烯(CD)含量也明显升⾼, 在丙肝患者表现得尤为突出, 这不仅与直接引起细胞溶解的病毒有关, 还与O2-引发的细胞膜损伤有关[30]. 另外, ROS还能激活NF-κB 及转录信号转导⼦与激活⼦-3(Signal Transducer and Activator of Transcription-3, STAT-3), ROS在NF-κB介导下可进⼀步激活环氧化酶-2(Cox-2), Cox-2与STAT-3在细胞增殖、分化、肿瘤形成中起重要作⽤[31-32].4 氧化应激与肝纤维化现代医学认为减少胶原纤维的⽣成和增强其降解, 肝纤维化是可以逆转的. 肝星状细胞(heptic stellate cells, HSCs)的激活转化为肌纤维母细胞, 并⼤量分泌细胞外基质[33](extracellular matrix, ECM)是肝纤维化发⽣和发展的核⼼病理环节, 发病机制复杂, OS引发的LPO是HSC活化、增殖、及胶原合成的重要原因.Wang et al[34]在研究褪⿊素对四氯化碳(CCl4)导致肝纤维化的保护作⽤时发现6个星期后, CCl4模型组⼤⿏的羟脯氨酸(胶原代谢的⽣化指标)、MDA、促炎症因⼦TNF-α及IL-1β显著性升⾼, ⽽抗氧化物酶GSH-Px及SOD的活性显著性降低. 另外, 平滑肌肌动蛋⽩(alpha-smooth muscle actin, α-SMA)、8-OhdG、转化⽣长因⼦β1(TGFβ1)mRNA、基质⾦属蛋⽩酶(matrix metalloproteinase, MMP-2)⽔平在肝纤维化模型中也明显升⾼[35-36].TGFβ1是⽬前研究发现的促纤维增⽣的最重要的细胞因⼦之⼀, ROS能促进HSC通过上调核转录因⼦KLF6(Kruppel-like factor 6, KLF6)分泌TGFβ1[37], 并激活HSC转化为肌纤维母细胞[38]. TGFβ1的激活与丝裂原活化蛋⽩激酶(mitogen activated protein kinase, MAPK)和Akt信号有关[35]. TGFβ1还能释放F2-异前列烷(F2-isoprostanes, F2-IsoPs), F2-IsoPs是肝细胞中LOP 反应⽣成的⼀类前列腺素F2样产物, 被认为是反应LPO⽔平最可靠的标志[39], 能介导HSC的分化和促进胶原的过度形成[40].对氧磷酶-1(paraoxonase-1, PON-1)对OS的调节和肝纤维化的形成起重要作⽤, PON-1是⼀类钙离⼦依赖性⾼密度脂蛋⽩(high-density lipoproteins, HDL)的酯酶, 在脂类代谢中具有重要的抗氧化活性. Ferre et al[41]发现在肝硬化患者的⾎清和肝脏中PON-1表达显著性增加, 但其活性显著性降低. 原因可能是PON-1在⽔解脂质过氧化物后活性降低或HDL的结构发⽣变化导致PON-1活性降低.另外, 过氧化物酶体增殖物启动受体-γ(peroxisome proliferator activated receptor gamma, PPARγ)活性[42]、ERK 1/2信号及Na+/H+交换[43]在激活HSC和胶原的合成中都起作⽤.5 氧化应激与肝癌OS在肝癌细胞增殖、凋亡机制中的作⽤也是不容忽视的. ROS在特定细胞内氧化还原环境下可通过激活蛋⽩激酶B(protein kinase B, PKB)途径传递信号, 促使激活蛋⽩-1(activator protein, AP-1)转录因⼦组成成员c-fos/c-jun基因的mRNA表达, 最终促进肝癌细胞⽣长[44]. 肝癌细胞凋亡与线粒体突变是密不可分的. 李国平et al[45]研究了OS诱导HepG2肝癌细胞凋亡及其机制时发现HepG2暴露于2 mmol/L的H2O2可以产⽣OS, OS作⽤后4 h, 细胞线粒体膜电位明显下降;作⽤8、12 h后细胞凋亡蛋⽩酶3、9(Caspase-3、Caspase-9)分别升⾼6.7和3.6倍; 作⽤12 h后细胞开始凋亡, 提⽰OS诱导HepG2肝癌细胞的凋亡与线粒体通路及Caspase启动有关. OS引起的mtDNA 突变也是肝癌细胞凋亡的⼀个重要原因. 张国强et al[46]⽤溴化⼄锭诱导建⽴mtDNA缺失肝癌细胞(ρ0SK-Hep1)模型, 探讨ROS及线粒体跨膜电位在ρ0SK-Hep1肝癌细胞中的改变时发现mDNA缺失后, 细胞内ROS荧光强度明显增强, 细胞膜电位下降, ROS的增加进⼀步加重线粒体膜的损伤.另外, 端粒酶的启动可能是细胞癌变的⼀个共同通路. 端粒酶的激活是原发性肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)的早期事件, Liu et al[47]发现端粒酶的活性与MDA的含量成正相关, OS对端粒还能引起端粒的损伤或缩短加速[48].6 结论作为细胞信号系统中第⼆信使⾓⾊的ROS, 具有独特的⽣理作⽤, 但过量的ROS通过多种途径在细胞因⼦等共同作⽤下引起不同程度的肝损伤.了解氧化应激在不同肝病中的损伤机制, 对今后肝病的预防和治疗⼯作、开发和利⽤⾼效低毒的抗氧化活性物质具有重要意义.背景资料⼈体内95%的⾃由基属于氧⾃由基, 他往往是其他⾃由基产⽣的起因. 过量的氧⾃由基容易引起细胞的损伤和死亡, 与多种疾病有密切的关系, 如衰⽼、肿瘤及冠⼼病等.同⾏评议者王蒙, 副教授, 中国⼈民解放军第⼆军医⼤学附属东⽅肝胆外科医院肝外综合治疗⼀科; 谭学瑞, 教授, 汕⼤医学院第⼀附属医院院长室研发前沿肝病的发病机制⼗分复杂, 氧⾃由基引起的氧化性损伤是其中⼀个⼗分重要的原因. ⽬前研究的热点是天然抗氧化性药物及其作⽤机制.应⽤要点本⽂综合阐述了氧化应激在多种肝病发病机制中的损伤机制, 为临床肝病的治疗中筛选⾼效的抗氧化活性药物提供了⼀定的理论依据.同⾏评价本⽂主题明确, 重点突出, 层次分明, 逻辑性强, 是⼀篇较⾼学术价值的综述.7参考⽂献1 张庆柱. 分⼦药理学. 第1版. 北京: ⾼等教育出版社,2007: 1902 光吉博则, ⾕仁烨. 氧化应激的病理⽣理作⽤. ⽇本医学介绍2007; 28: 150-1523 Day CP, James OF. Steatohepatitis: a tale of two "hits"? Gastroenterology 1998; 114:842-845 PubMed DOI4 Nobili V, Pastore A, Gaeta LM, Tozzi G, Comparcola D, Sartorelli MR, Marcellini M, BertiniE, Piemonte F. Glutathione metabolism and antioxidant enzymes in patients affected by nonalcoholic steatohepatitis. Clin Chim Acta 2005; 355: 105-111 PubMed DOI5 Yesilova Z, Yaman H, Oktenli C, Ozcan A, Uygun A, Cakir E, Sanisoglu SY, Erdil A, Ates Y,Aslan M, Musabak U, Erbil MK, Karaeren N, Dagalp K. Systemic markers of lipid peroxidation and antioxidants in patients with nonalcoholic Fatty liver disease. Am J Gastroenterol 2005; 100: 850-855 PubMed DOI6 Lancaster JR Jr, Laster SM, Gooding LR. Inhibition of target cell mitochondrial electrontransfer by tumor necrosis factor. FEBS Lett 1989; 248: 169-174 PubMed DOI7 Sanchez-Alcazar JA, Schneider E, Martinez MA, Carmona P, Hernandez-Munoz I, Siles E,De La Torre P, Ruiz-Cabello J, Garcia I, Solis-Herruzo JA. Tumor necrosis factor-alpha increases the steady-state reduction of cytochrome b of the mitochondrial respiratory chain in metabolically inhibited L929 cells. J Biol Chem2000; 275: 13353-13361 PubMed DOI8 Seki S, Kitada T, Yamada T, Sakaguchi H, Nakatani K, Wakasa K. In situ detection of lipidperoxidation and oxidative DNA damage in non-alcoholic fatty liver diseases. J Hepatol 2002; 37: 56-62 PubMed DOI9 Inoue I, Goto S, Matsunaga T, Nakajima T, Awata T, Hokari S, Komoda T, Katayama S.The ligands/activators for peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha) and PPARgamma increaseCu2+,Zn2+-superoxide dismutase and decrease p22phoxmessage expressions in primary endothelial cells. Metabolism 2001; 50: 3-11 PubMed DOI10 Akter MH, Razzaque MA, Yang L, Fumoto T, Motojima K, Yamaguchi T, Hirose F, Osumi T.Identification of a Gene Sharing a Promoter and Peroxisome Proliferator-Response Elements With Acyl-CoA Oxidase Gene. PPAR Res 2006; 2006: 71916 PubMed11 周俊英, 赵彩彦, 甑真. 酒精性肝病发病过程中氧化应激指标的变化. 中国组织化学与细胞化学杂志2006; 15: 644-64812 Ajmo JM, Liang X, Rogers CQ, Pennock B, You M. Resveratrol Alleviates Alcoholic FattyLiver in Mice. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2008 Aug 28. [Epub ahead of print] PubMed13 Nagata K, Suzuki H, Sakaguchi S. Common pathogenic mechanism in developmentprogression of liver injury caused by non-alcoholic or alcoholic steatohepatitis. J Toxicol Sci2007; 32: 453-468 PubMed DOI 14 Mottaran E, Stewart SF, Rolla R, Vay D, Cipriani V, Moretti M, Vidali M, Sartori M,Rigamonti C, Day CP, Albano E. Lipid peroxidation contributes to immune reactions associated with alcoholic liver disease. Free Radic Biol Med2002; 32: 38-45 PubMed DOI15 Willis MS, Klassen LW, Tuma DJ, Thiele GM. Malondialdehyde-acetaldehyde-haptenatedprotein induces cell death by induction of necrosis and apoptosis in immune cells. Int Immunopharmacol2002; 2: 519-535 PubMed DOI16 Reddy JK, Rao MS. Lipid metabolism and liver inflammation. II. Fatty liver disease andfatty acid oxidation. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol2006; 290: G852-G888 PubMed DOI17 Norris W, Paredes AH, Lewis JH. Drug-induced liver injury in 2007. Curr OpinGastroenterol2008; 24: 287-297 PubMed DOI18 Bjornsson E, Olsson R. Suspected drug-induced liver fatalities reported to the WHOdatabase. Dig Liver Dis 2006; 38: 33-38 PubMed DOI19 Gonzalez FJ. Role of cytochromes P450 in chemical toxicity and oxidative stress: studieswith CYP2E1. Mutat Res2005; 569: 101-110 PubMed DOI20 Madsen KG, Olsen J, Skonberg C, Hansen SH, Jurva U. Development and evaluation ofan electrochemical method for studying reactive phase-I metabolites: correlation to in vitro drug metabolism. Chem Res Toxicol2007; 20: 821-831 PubMed DOI21 Velsor LW, Kovacevic M, Goldstein M, Leitner HM, Lewis W, Day BJ. Mitochondrialoxidative stress in human hepatoma cells exposed to stavudine. Toxicol Appl Pharmacol2004; 199: 10-19 PubMed DOI22 Lee YH, Chung MC, Lin Q, Boelsterli UA. Troglitazone-induced hepatic mitochondrialproteome expression dynamics in heterozygous Sod2(+/-) mice: two-stage oxidative injury. Toxicol Appl Pharmacol 2008; 231: 43-51 PubMed DOI23 Schattenberg JM, Wang Y, Rigoli RM, Koop DR, Czaja MJ. CYP2E1 overexpression altershepatocyte death from menadione and fatty acids by activation of ERK1/2 signaling.Hepatology 2004; 39: 444-455 PubMed DOI24 Irshad M, Chaudhuri PS, Joshi YK. Superoxide dismutase and total anti-oxidant levels invarious forms of liver diseases. Hepatol Res 2002; 23: 178-184 PubMed DOI25 Levent G, Ali A, Ahmet A, Polat EC, Aytac C, Ayse E, Ahmet S. Oxidative stress andantioxidant defense in patients with chronic hepatitis C patients before and after pegylated interferon alfa-2b plus ribavirin therapy. J Transl Med 2006; 4: 25 PubMed DOI26 Dikici I, Mehmetoglu I, Dikici N, Bitirgen M, Kurban S. Investigation of oxidative stressand some antioxidants in patients with acute and chronic viral hepatitis B and the effect of interferon-alpha treatment. Clin Biochem 2005; 38: 1141-1144 PubMed DOI27 Piccoli C, Scrima R, Quarato G, D'Aprile A, Ripoli M, Lecce L, Boffoli D, Moradpour D,Capitanio N. Hepatitis C virus protein expression causes calcium-mediated mitochondrial bioenergetic dysfunction and nitro-oxidative stress. Hepatology 2007; 46: 58-65 PubMedDOI28 McClain SL, Clippinger AJ, Lizzano R, Bouchard MJ. Hepatitis B virus replication isassociated with an HBx-dependent mitochondrion-regulated increase in cytosolic calcium levels. J Virol2007; 81: 12061-12065 PubMed DOI29 Zhang W, Cox AG, Taylor EW. Hepatitis C virus encodes a selenium-dependentglutathione peroxidase gene. Implications for oxidative stress as a risk factor in progression to hepatocellular carcinoma. Med Klin(Munich) 1999; 94 Suppl 3: 2-6 PubMed30 Tkachev VD, Nilova TV, Shustova SG, Petrakov AV, Sil'vestrova SIu, Drozdov VN.[Interconnection in activity of lipid peroxidation reactions and functional status of the liver in patients with chronic hepatitis of viral etiology] Eksp Klin Gastroenterol 2002; 35-37, 112 PubMed31 Waris G, Huh KW, Siddiqui A. Mitochondrially associated hepatitis B virus X proteinconstitutively activates transcription factors STAT-3 and NF-kappa B via oxidative stress.Mol Cell Biol 2001; 21: 7721-7730 PubMed DOI32 Yu J, Hui AY, Chu ES, Cheng AS, Go MY, Chan HL, Leung WK, Cheung KF, Ching AK, ChuiYL, Chan KK, Sung JJ. Expression of a cyclo-oxygenase-2 transgene in murine liver causes hepatitis. Gut 2007; 56: 991-999 PubMed DOI33 Ramadori G, Knittel T, Saile B. Fibrosis and altered matrix synthesis. Digestion 1998; 59:372-375 PubMed DOI34 Wang H, Wei W, Wang NP, Gui SY, Wu L, Sun WY, Xu SY. Melatonin ameliorates carbontetrachloride-induced hepatic fibrogenesis in rats via inhibition of oxidative stress. Life Sci 2005; 77: 1902-1915 PubMed DOI 35 Miyazaki T, Karube M, Matsuzaki Y, Ikegami T, Doy M, Tanaka N, Bouscarel B. Taurineinhibits oxidative damage and prevents fibrosis in carbon tetrachloride-induced hepatic fibrosis. J Hepatol 2005; 43: 117-125 PubMed DOI36 Zhen MC, Wang Q, Huang XH, Cao LQ, Chen XL, Sun K, Liu YJ, Li W, Zhang LJ. Green teapolyphenol epigallocatechin-3-gallate inhibits oxidative damage and preventive effects on carbon tetrachloride-induced hepatic fibrosis. J Nutr Biochem2007; 18: 795-805 PubMed DOI37 Starkel P, Sempoux C, Leclercq I, Herin M, Deby C, Desager JP, Horsmans Y. Oxidativestress, KLF6 and transforming growth factor-beta up-regulation differentiate non-alcoholic steatohepatitis progressing to fibrosis from uncomplicated steatosis in rats. J Hepatol2003;39: 538-546 PubMed DOI38 Isono M, Soda M, Inoue A, Akiyoshi H, Sato K. Reverse transformation of hepaticmyofibroblast-like cells by TGFbeta1/LAP. Biochem Biophys Res Commun2003; 311: 959-965 PubMed DOI39 Zhang L, Wei W, Xu J, Min F, Wang L, Wang X, Cao S, Tan DX, Qi W, Reiter RJ. Inhibitoryeffect of melatonin on diquat-induced lipid peroxidation in vivo as assessed by the measurement of F2-isoprostanes. J Pineal Res2006; 40: 326-331 PubMed DOI40 Comporti M, Arezzini B, Signorini C, Sgherri C, Monaco B, Gardi C. F2-isoprostanesstimulate collagen synthesis in activated hepatic stellate cells: a link with liver fibrosis? Lab Invest 2005; 85: 1381-1391 PubMed DOI41 Ferre N, Marsillach J, Camps J, Mackness B, Mackness M, Riu F, Coll B, Tous M, Joven J.Paraoxonase-1 is associated with oxidative stress, fibrosis and FAS expression in chronic liver diseases. J Hepatol2006; 45: 51-59 PubMed DOI42 Ghosh AK, Wei J, Wu M, Varga J. Constitutive Smad signaling and Smad-dependentcollagen gene expression in mouse embryonic fibroblasts lacking peroxisome proliferator-activated receptor-gamma. Biochem Biophys Res Commun2008; 374: 231-236 PubMed DOI43 Bendia E, Benedetti A, Baroni GS, Candelaresi C, Macarri G, Trozzi L, Di Sario A. Effect ofcyanidin 3-O-beta-glucopyranoside on hepatic stellate cell proliferation and collagensynthesis induced by oxidative stress. Dig Liver Dis 2005; 37: 342-348 PubMed DOI 44 刘珊林, 刘冠中, 程建, 施冬云, 陈惠黎,张亚东. 蛋⽩激酶对活性氧调节7721⼈肝癌细胞⽣长的影响. ⽣物化学与⽣物物理学报2002; 34: 67-7245 李国平, 吴灵飞, 蒲泽锦. 氧化应激诱导HepG2肝癌细胞凋亡的研究. 中国病理⽣理杂志2008; 24: 105-11146 张国强, 林贤龙, 陈正堂. 线粒体DNA缺失肝癌细胞内活性氧、线粒体膜电位变化实验研究. 第三军医⼤学学报2007; 29: 711-71347 Liu DY, Peng ZH, Qiu GQ, Zhou CZ. Expression of telomerase activity and oxidative stressin human hepatocellular carcinoma with cirrhosis. World J Gastroenterol2003; 9: 1859-1862 PubMed48 Sekoguchi S, Nakajima T, Moriguchi M, Jo M, Nishikawa T, Katagishi T, Kimura H, MinamiM, Itoh Y, Kagawa K, Tani Y, Okanoue T. Role of cell-cycle turnover and oxidative stress in telomere shortening and cellular senescence in patients with chronic hepatitis C. J Gastroenterol Hepatol 2007; 22: 182-190 PubMed DOI。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
日本医学介绍2006年第27卷第12期氧化应激与肝病日本引起肝病的原因除了肝炎病毒感染外,还包括酒精的过量摄取、药物代谢异常以及近年来因肥胖等引起的非酒精性脂肪肝(NASH)。
近年来随着El本肥胖者的增加,与其相伴的NASH也增加,使得肝细胞内脂肪酸代谢过程产生的氧化应激变得越来越重要。
仔细分析发现,肝细胞的特点及其各种功能障碍,使其容易处于氧化应激状态,再加上炎症作用,更加剧了肝损伤。
氧化应激不仅是肝功能障碍的一部分,也是所有肝损伤的病理生理基础。
一、肝脏与氧化应激肝脏是体内代谢的核心器官,重约15009,谷川久一是体内最大的器官,也称为体内化学工厂。
电镜观察发现肝细胞内有很多细胞器,其中线粒体最引人注目。
线粒体的功能很多,其中通过脂肪酸p氧化产生ATP,为肝细胞实现多种功能提供能量。
而且此过程中产生大量的ROS(reactiveoxygenspecies)。
在内质网内也有酒精和药物代谢过程中产生的ROS,过氧化物酶体在脂肪酸的B氧化过程中,也反应性产生大量ROS。
这样,肝细胞就由于各种代谢过程而产生ROS,如果没有相应的抗氧化机制,就很容易引起肝细胞损伤。
在机体的各个器官和细胞内都有抗氧化机4”。
’’’———’—’’’—1—”7’’’’—……………一一’r’…一…………一一突变受损,导致能量代谢障碍及细胞色素c游水溶性化合物与DNA结合可抑制其功能。
本离等,进而引起细胞凋亡。
药在杀细胞作用中,重要的反应是在双链的博来霉素作为Fe(II)的复合物与DNA结DNA碱基间形成架桥。
有报道指出,顺铂和合引起细胞毒性。
通过Fe(II)和Fe(Ⅲ)的氧DNA共同存在时可产生0:一和・OH。
化还原循环在DNA结合部位近旁生成・OH,三、放射线治疗与活性氧导致DNA被氧化修饰。
另外,本药还可切断放射线疗法主要是通过损伤细胞DNA而DNA双链,导致线粒体的DNA被切断而呈直发挥作用,其损伤是通过电子线或质子线的离线状。
其结果是,作为主要副作用引起肺泡纤子化,主要是通过DNA链断裂实现。
靶组织温维增生导致肺纤维化。
放线菌素D也可与度和氧分压也可影响治疗效果。
目前认为,放DNA结合而阻断RNA合成,尤以核小体的前射线可通过DNA近旁产生的活性氧和自由基脂质体RNA合成受损最为严重。
利用大鼠肝介导切断DNA链。
另外,也有研究指出,细胞脏进行实验过程中发现,肝脏的微粒体代谢时膜损伤参与了细胞内信号活化细胞修复的功会产生0:一。
另有报道还指出,本药可阻断线能。
细胞具有DNA损伤后修复机制,有时在同粒体的rRNA合成。
丝裂霉素c通过烷基化反一位置切断DNA链的两方导致DNA变异,对应与DNA结合,在DNA双链间形成桥状结合,改变细胞特性上发挥重大影响。
癌细胞通常都同时又在细胞膜的近旁生成0:一和自由基,认表现为干细胞那样的未分化特性,细胞分裂旺为这是本药具有细胞毒性的原因。
盛。
因此,癌细胞比分化的普通细胞更容易受4.其他的抗癌剂到与细胞死亡相关的损伤。
由于DNA变异在顺铂是1960年下半年美国Rosenlerg在利细胞分裂后仍然继续,因此癌细胞损伤重叠,从用白金电极进行大肠菌的试验中偶然间发现而诱导细胞死亡而抑制细胞增殖。
近年来,带的。
本药对睾丸肿瘤、卵巢癌、宫颈癌、肺癌等电粒子射线的质子线和重离子线的治疗非常引多种肿瘤细胞显示了广谱的抗癌作用。
据说其人注目。
作用与具有两个功能基团的烷化剂相类似,其秦丽娟译薛一雪审校万方数据日本医学介绍2006年第”卷第12期制,但相比之下,肝细胞比其他细胞有更多的SOD和过氧化氢酶等,从而具有更强的抗氧化功能。
因此肝细胞内一旦有ROS的过量产生和抗氧化机制低下,就容易导致氧化应激状态,发生细胞膜脂质过氧化、细胞器功能异常、炎症反应,甚而出现核的氧化,进一步发展会导致癌变。
因此,在某种意义上说,肝细胞也可称之为体内最易发生癌变的细胞。
另方面,肝脏除有肝细胞外,还有肝窦壁细胞即Kupffer细胞、肝窦内皮细胞、肝星状细胞及Pit细胞(NK细胞),这些细胞对肝细胞的氧化应激有很大影响。
Kupffer细胞在肝细胞氧化应激时可被活化,释放TNF.仪等炎症介质。
与此同时,也观察到其自身的吞噬能力降低。
有关Kupffer细胞的活化机制尚不明了,推测可能是从肠管内吸收内毒素增加或Kupffer细胞对内毒素的敏感性增强所致。
总之,氧化应激在炎症反应中发挥着重要的作用。
另外,用肝脏闪烁扫描图观察酒精性肝炎和NASH时发现,其主要表现为吞噬能力降低和氧化应激,推测这可能是由于其胶质粒摄取能力低下所致。
近年研究还发现,肝星状细胞(HSC)是产生肝脏细胞外基质的主要细胞,它通过收缩和舒张控制窦内血流。
这种细胞可贮藏体内大部分的维生素A,但机制不明。
有研究发现,在肝细胞几乎不能摄取维甲酸类的动物,由于肝细胞内氧化应激活动较强,因此肝细胞癌变发生率很高。
这提示肝细胞代谢过程中需要大量的维甲酸类,这可能是星形细胞内贮存大量维生素A的原因。
肝硬化时该细胞出现纤维母细胞化生,此时,可能会由于维生素A缺乏导致肝硬化的高癌变率。
二、氧化应激是肝脏病变的基础近年来,氧化应激在肝病患者中较受重视的是与肥胖相伴随的NASH和丙型肝炎。
NASH是由于食入过剩的脂肪、糖及由内脏脂肪组织释放出的FFA,在肝脏中作为甘油三酯过度蓄积所致。
肝细胞内过剩FA的代谢均以线粒体为中心,在过氧化物酶体、内质网等引起明显的B氧化和∞氧化,从而产生大量的ROS,这是产生氧化应激的主要原因。
在丙型肝炎肝细胞内,与HCV增殖相伴随的HCV蛋白,尤其是核心蛋白可在线粒体中蓄积,引起线粒体功能障碍,导致氧化应激产生。
酒精性肝损伤时,过量摄取酒精的结果是这些酒精代谢时,可伴随诱导内质网,特别是CYP2E1等引起过量产生ROS,这是引起肝损伤的原因。
药物性肝损伤,如过量摄入扑热息痛时,在代谢过程中也可在内质网内产生ROS。
铁、铜蓄积症,如铁沉着症时,作为Fen—ton反应可强力产生ROS。
三、肝脏的氧化应激与胰岛素抵抗、铁沉着和肝癌以氧化应激为主要病态的NASH、酒精性肝损伤、丙型肝炎多伴发2型糖尿病。
NASH时,几乎所有的病例都有胰岛素抵抗。
产生胰岛素抵抗主要是由于TNF—Ot和FFA的作用。
NASH时由于来自增加的内脏脂肪组织的TNF.仪和大量的FFA经门静脉直接流人肝脏,肝细胞内发生氧化应激使其近旁的Kupffer细胞活化,Kupffer细胞与TNF—d相互作用导致几乎所有病例发生胰岛素抵抗,且半数以上的病例发生2型糖尿病。
酒精性肝损伤和丙型肝炎主要是由于Kupffer细胞活化伴随TNF—d的产生而导致胰岛素抵抗。
但也不能排除肝细胞自身、氧化应激导致肝细胞内胰岛素受体蛋白表达低下,引起胰岛素抵抗发生的可能。
另一个有意义的观点认为,对NASH、丙型肝炎、酒精性肝损伤等来说,均是以氧化应激为主要病变的疾病。
肝细胞内出现了明显的铁沉积。
说明是由于肝细胞转铁蛋白受体表达增强及肝细胞的hepcidin产生减少,导致小肠的铁吸收增加所致。
这些变化很有可能在肝细胞内引起氧化应激,进一步讨论他们之间的关系非常重要。
氧化应激与肝癌的关系最密切。
目前认为氧化应激是引起肝癌的最重要因素,例如丙型肝炎在其发生过程中有很高的癌变率。
由于长年的HCV感染,HCV蛋白引发的氧化应激容易引起肝癌。
氧化应激致癌过程中,以氧化的万方数据13本医学介绍2006年第”卷第12期核酸的氧化与致癌携带遗传信息的基因组DNA的最基本生物学功能是将信息在细胞间和向子代正确传递。
DNA和核苷酸经常曝露于有氧呼吸过程产生的活性氧和为了机体防御而主动产生的活性氧中,从而有被氧化的危险。
一、核酸的氧化与突变与活性氧发生了反应的DNA,可引起DNA主链断裂、碱基氧化以及脱氧核酸氧化等多种损伤。
在突变诱发癌变时,错误的碱基配对在引起碱基损伤中发挥着重要作用。
有代表性的氧化碱基是8一氧代鸟嘌呤(8-oxoG)、2一羟基腺嘌呤(2-OH—A)。
8-oxoG是胞嘧啶与腺嘌呤配对:2.OH.A是胸腺嘧啶与鸟嘌呤形成稳定的碱基配对。
因此,DNA中蓄积的8-oxoG和2-OH-A可引起G:CHT:A转换型突变。
游离的核苷酸也与活性氧反应而被氧化。
DNA聚合酶除了使dGTP的氧化体8-OXO—dGTP变成模型DNA中的胞嘧啶以外,对腺嘌呤也有同样程度的错配,引起A:T—C:G转换。
dATP的氧化体2-OH—dATP对模型DNA中鸟瞟呤的中别府雄作错配可引起G:C—T:A转换。
8.OXO—G和2.OH.A易同时生成游离的核苷酸,而2-OH.A几乎不能导致DNA中的腺嘌呤直接氧化。
二、核酸氧化损伤的防御机制哺乳动物细胞中,抑制核酸氧化损伤的核苷酸池的净化机制和碱基去除修复机制担负着重要的功能。
MTHl基因在大肠菌作为最重要的自然突变变异抑制基因,是真核细胞中mutt基因的同源物之一,MTHl具有分解多聚核酸三磷酸为一磷酸的酶活性。
由于DNA的直接氧化生成的8-oxoG可被OGGl基因产物的8-oxoGDNA糖苷酶去除。
DNA中的8-oxoG在复制时可能会摄取腺嘌呤。
一旦从所生成的A:8一oxoG去除8-oxoG,则形成固定的变异,此时的腺嘌呤可被MUTYH(大肠菌mutY同族)基因产物的腺嘌呤DNA糖苷酶去除。
MUTYH也有除去被DNA摄入的2-OH—A的2.OH—ADNA糖苷酶活性。
三、防御基因缺失小鼠的癌变作者建立了MTHl、OGGI各自单独及二者DNA损伤为基础的癌发生过程是基因的变化,另一方面,氧化应激可促进各种信号传导向着癌变方向发展。
四、NASH和丙型肝炎随着日本肥胖者增多,NASH患者也显著增加。
尤其是与肥胖相伴随的内脏脂肪增加日益受到重视。
另外,胰岛素抵抗和2型糖尿病也与内脏脂肪密切相关。
因此认为NASH和2型糖尿病是同一类型疾病。
日本与欧美具有类似的生活习惯,与欧美人相比,日本人内脏脂肪蓄积更有遗传倾向,不久的将来,推测2型糖尿病患者要高于欧美。
与此同时,同一类型的NASH在日本也比欧美发病率高,并且认为NASH主要病变是持续的氧化应激,因此肝脏癌变率也会增加。
另方面,日本现有的丙型肝炎患者一旦感染HCV,很多病例都呈持续性感染,经过肝硬化演变成肝癌,因此丙型肝炎是最重要的肝疾病。
HCV高致癌率与前述的氧化应激极其相关,在这种肝细胞氧化应激中,在铁沉着、酒精摄取、肥胖等生活习惯基础上,肝细胞氧化应激增强导致高的致癌性。
最近,京都府立医大冈上在HCV携带者中发现,尽管HCVRNA水平很高,但肝功能正常的无症状携带者其癌变率较低。
此类患者的特点是,作为血液中氧化应激标志的硫氧还蛋白值降低、铁蛋白值和BMI值均较低。
丙型慢性肝炎治疗有干拢素疗法联合氧化应激治疗,提示预防丙型肝炎进展和癌变很重要。