谈活性氧与人类疾病
什么是活性氧
什么是活性氧人类发现活性氧已有100年的历史了，在距离地球表面15-25公里的高空，因受太阳紫外线照射的缘故，形成了包围地球外围空间的活性氧层，这厚厚的活性氧层正是人类赖以生存的保护伞。
活性氧又名三原子氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名。
其分子式为O3，是氧气的同素异形体，具有它自身的独特性质:1、在自然环境下，它是淡蓝色的气体;2、它有一种类似雷电后的腥臭味;3、在标准压力和常温下，它在水中的溶解度是氧气的13倍;4、活性氧比重大，是空气的1.658倍;5、活性氧有很强的氧化能力，是已知最强的氧化剂之一;6、正常情况下，活性氧极其不稳定，容易分解为氧气;7、活性氧分子是逆磁性的，易结合成一个电子成为负离子分子;8、活性氧在空气中的半衰期一般为20-50分钟，随温度与湿度的增高而加快;9、活性氧在水中半衰期约为35分钟，随水质和水温的不同而异;10、活性氧在冰中极不稳定，其半衰期为2000年。
活性氧是一种强氧化剂，具有广泛杀灭微生物作用，包括细菌、芽胞、病毒、真菌等，其杀灭速度较氯快600-3000倍。
近年来，由于科学技术发展，活性氧在消毒方面应用有新的发展，如水、空气、物体表面、食品、蔬菜的消毒等，目前在工业和农业中灭菌也有应用。
对微生物的杀灭作用活性氧对微生物的杀灭作用主要依靠其强氧化作用。
活性氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体、细菌芽孢、病毒、真菌，对原虫及其卵囊也有很好的杀灭作用，还可破坏细菌毒素、乙肝表面抗原等。
毒性及腐蚀性人对空气中活性氧的可嗅知的浓度为0.02-0.04PPM。
动物实验表明，活性氧毒性的起点体积分数为0.3PPM。
活性氧的毒性主要来自对蛋白质和不饱和脂肪酸的氧化，从而损伤机体组织。
吸入活性氧后，可引起呼吸加速、变浅、胸闷等症状;进而脉搏加速，头痛;严重时可发生肺气肿，甚至死亡。
我国卫生部规定大气中活性氧最高允许质量浓度为0.2毫克/立方米。
人体内的活性氧是由压力、紫外线、大气污染、吸烟等原因生成的。
抗氧化 护血管 远离生活习惯病
抗氧化护血管远离生活习惯病活性氧是双刃剑天气晴好的时候晾晒被子除菌；养花种菜时使用除草剂、杀虫剂；癌症患者使用抗癌剂对抗癌症……为了防皱、减少色斑，要涂防晒霜；喷洒除草剂、杀虫剂时带口罩(甚至防毒面具)；接受抗癌剂之前，做好剧烈副作用出现的充分心理准备与对策……知道吗?这些看似毫无关连的日常生活常识，其实都与活性氧有着密切关连。
前者是对活性氧杀菌消毒力的有效利用，后者则是防护活性氧“毒害”的对策。
汽车尾气排放的增加、大气污染带来的酸雨等等，现代人的生活环境中，充斥着众多引起活性氧过剩的环境因素。
于此同时，熬夜、酗酒、抽烟、久坐、缺乏运动、多吃垃圾食品、饮食平衡失调、生活压力大、作息不规律等不良生活习惯等种种内因，同样会引起人体内的活性氧大量生成。
如今，体内活性氧过剩已经成为影响人们健康的重要因素，被认为是导致生活习惯病等众多疾病的真正凶手。
什么是生活习惯病？高血压的人要少食盐、避免情绪激动；高脂血症的人要少吃油腻、多摄取食物纤维；糖尿病患者则必须控制饮食增加运动。
以上述疾病为代表的生活习惯病，指的就是与饮食起居的生活习惯关系密切的疾病。
生活习惯病的原称为成人病。
这是因为以前此类疾病的患者多为中老年人。
而现在，糖尿病、动脉硬化呈现年轻化趋向，未成年人中也发现有此类病例发生等诸多现象显示，生活习惯因素对此类疾病的影响要大于年龄因素的影响。
除了最常见的高血压、高脂血症、糖尿病以外，动脉硬化、脑中风、心绞痛·心肌梗塞、癌症、胃・十二指腸潰瘍 、肥胖、痛風、风湿、胆结石、白内障、牙周病、骨质疏松症等，也都被概括在生活习惯病的范畴之内。
在病发脏器各不相同的这些疾病的背后，隐藏着一个共同点就是：患者的血液循环都存在着一定的问题。
活性氧过剩血液循环遭殃美国医师奥斯拉有句名言：“人体随血管的老化而衰老”。
保持血管的长久健康可以说是人类长寿的秘诀之一。
血液中垃圾增多、血管血液循环不畅时，人体不仅容易疲倦乏力、出现手脚发凉、肩酸背痛等不适症状，久之还会成为各种疾病发生的基础原因。
自由基对生殖健康的危害及对策
自由基对生殖健康的危害及对策--中医男科专家谈生殖健康作者：中日友好医院中医男科实验室主任技师发布时间：2006-01-26 曹兴午1.自由基学说美国Harman博士于1956年公开提出衰老的氧自由基（Free Radical）学说。
因为人体的老化和多种疾病的发生都与自由基和密切关系。
就像日常生活中看到，铁器在空气中曝露日久要生锈，洁白的银器也会由于氧化变黑。
生命科学研究到细胞分子层面分析，发现人体的衰老与机器生锈的过程一样，也是受到氧化的结果。
近年国际上有关自由基的研究显示，由于自由基引起的疾病包括动脉硬化、脑中风、心脏病、白内障、肺气肿、糖尿病，以及多项癌症等和人体衰老有关。
为此，认为自由基是万病的元凶。
2.自由基的产生自由基又称活性氧，体积约为一个原子大小，活性极强。
已知，正常氧原子具有4对电子，机体正常代谢可以使原子失去一个电子，这样就形成了自由基。
因此，人体内任何具有不成对的电子化合物都叫自由基，许多原子亦可以成为自由基，氧分子具有两个未配对的电子结构，故称为双自由基。
由于人体需要运动，无论是机体或组织，必须由自由基产生能量，这时就会产生自由基，为此，自由基的产生，可以说是人体细胞内正常代谢的副产品。
当自由基从细胞膜上夺取一个电子后，就会产生出另一个新的自由基，以此类推，我们可以知道，当电子夺取链反应侵蚀细胞膜，导致细胞完整性丢失，这就为疾病和癌症打开方便的大门。
据英国生物化学家霍威尔教授研究结论，一个70公斤的人，每年自己产生的自由基可达2公斤。
而且，通过污染的空气、食入不洁的食物、水、吸入毒素（吸烟），以及日晒或放射性的辐射，不良习惯（过量饮酒、过饱饮食），周围环境和家居环境的污染，以及工作和人际关系压力，甚至是生气等，都会不断地产生自由基。
为此，我们人类的每个细胞每天都要受到自由基的几百次的冲击和侵害。
为了证实过量饮食对长寿的影响，学者们进行了研究，用小老鼠分3组进行实验，甲组为自由摄食（不限制量）；乙组为限量进食八成；丙组为限量进食六成，结果以进食六成老鼠的寿命最长，八成次之，自由进食的最短。
活性氧自由基与疾病的关系研究进展样本
中英文摘要........................................ 错误!未定义书签。
1 前言............................................ 错误!未定义书签。
2氧自由基.......................................... 错误!未定义书签。
2.1氧自由基的种类.................................. 错误!未定义书签。
2.1.1 超氧化物自由基[O2-] .......................... 错误!未定义书签。
2.1.2 过氧化氢自由基源.............................. 错误!未定义书签。
2.1.3 羟基自由基[HO·].............................. 错误!未定义书签。
2.1.4 单线态氧...................................... 错误!未定义书签。
2.1.5 过氧化脂质.................................... 错误!未定义书签。
2.2氧自由基的相互作用原理.......................... 错误!未定义书签。
3氧自由基对人类造成的危害及防治手段................ 错误!未定义书签。
3.1氧自由基会造成什么样的危害...................... 错误!未定义书签。
3.2活性氧自由基的清除和对疾病的减缓................ 错误!未定义书签。
3.2.1 微量元素对活性氧自由基的清除.................. 错误!未定义书签。
3.2.2 药用植物中存在的天然抗氧化剂.................. 错误!未定义书签。
3.2.3 具有抗氧化作用的植物.......................... 错误!未定义书签。
活性氧作用于急性肺损伤
to
fALI ARDS
【
Ke
r
d
s】 Re
a
c
t
i
veoxygenspe
c
i
e
s Acu
t
el
ungi
n
u
r
sp
i
r
a
t
o
r
i
s
t
r
e
s
ssynd
r
ome
j
y Re
yd
ywo
adu
l
t Ox
i
da
t
i
ves
t
r
e
s
s
DOI10 3760 cmaji
s
sn 1673
436X 2019 24 010
[ ]
促进炎症 反 应。Tay
l
o
r
-Cl
a
r
k17 在 研 究 气 道 高 反 应 咳 嗽 反
/ARDS 发 病 机 制 具 有 重 要 意 义。 下 面 将 从 ROS
明的 ALI
2+
网状陷 阱 (
neu
t
r
oph
i
lex
t
r
a
c
e
l
l
u
l
a
rt
r
aps, NETs) 的 关 系
这些方面对 ROS 导致肺损伤的机制进行阐述。
er
e
s
i
r
a
t
o
r
i
s
t
r
e
s
s
g
g
空气污染与呼吸道疾病的关系研究
空气污染与呼吸道疾病的关系研究引言：如今，随着工业化和汽车排放的增加，空气污染问题日益突出。
不仅对环境造成了严重的影响，还对人类健康产生了极大的威胁。
尤其是空气污染与呼吸道疾病之间的关系备受关注。
本文将探讨这两者之间的联系，并阐述相关机制。
一、空气污染对呼吸道疾病的影响1.1 空气污染物对呼吸器官的直接伤害- 细颗粒物（PM2.5）：这种微小颗粒物能够进入肺部深处，引发炎症反应并损伤肺组织。
- 臭氧（O3）：由机动车尾气排放和光化学反应产生的臭氧，可导致喉头和支气管黏膜损伤，使呼吸困难等呼吸系统问题加剧。
- 二氧化硫（SO2）和二氧化氮（NO2）等有害气体：这些废气刺激呼吸道黏膜，引发咳嗽、哮喘等症状，并加重了患者的呼吸道疾病。
1.2 空气污染与呼吸道疾病的相关性- 增加呼吸道感染风险：空气中存在的细菌、真菌和病毒可通过空气传播，在空气污染严重的环境中更容易传播，并进入人体导致呼吸道感染。
- 引发哮喘和慢性阻塞性肺疾病（COPD）：长期暴露于高浓度污染物中，特别是细颗粒物和二氧化硫，能够诱发哮喘、COPD等慢性呼吸系统疾病。
- 加重现有呼吸道问题：对于已经患有哮喘和COPD等患者来说，空气污染会加重其现有的呼吸问题，使其生活质量进一步下降。
二、空气污染与呼吸道疾病之间的机制2.1 氧化应激机制空气污染中的有害物质能够产生过氧化物和自由基等活性氧物种，引发氧化应激反应。
这些活性氧物种对呼吸系统细胞和粘液膜造成直接损伤，并导致炎症反应加剧，从而增加患呼吸道疾病的风险。
2.2 炎症反应机制空气污染触发的炎性介质释放促使巨噬细胞、淋巴细胞以及其他免疫细胞进一步激活并释放更多的细胞因子，如白介素（IL-6）和肿瘤坏死因子（TNF-α）。
这些细胞因子导致呼吸道组织出现局部严重炎症反应，从而加剧了呼吸道疾病。
2.3 基因和表观遗传学变化最近的研究表明，长期暴露于空气污染中可以改变一些关键基因的表达水平，并对呼吸道相关基因进行表观遗传修饰。
氧化应激在衰老和疾病中的作用
氧化应激在衰老和疾病中的作用氧化应激是指生物体中产生的活性氧类的积累到一定程度，引起细胞功能损伤、蛋白质、核酸、脂质等的氧化破坏和细胞凋亡等现象。
氧化应激在衰老和疾病中的作用是不可忽视的。
一、氧化应激在衰老中的作用氧化应激是导致衰老的重要因素之一。
人体的新陈代谢过程中，产生的氧自由基如果不能及时被清除，就会累积在细胞内，导致细胞死亡，从而加速人体的衰老进程。
氧化应激除了会加速衰老进程外，也可能会导致DNA突变、蛋白质质量下降、与色素生成有关的黄斑病、老年性白内障等问题。
研究提出：人类细胞的最大寿命由一部分DNA上的三个碱基决定，称之为“Telomere”。
当人类的年龄增长时，Telomere长度不断缩短，这个过程自我逐渐终止的时间。
最终会导致人体失去细胞增殖和修复的能力，增加衰老和患病的风险。
氧化应激会引起DNA的损伤，并缩短Telomere长度，进而加速衰老。
二、氧化应激在疾病中的作用氧化应激在疾病的发生、发展中也具有重要作用。
多种疾病机制涉及了活性氧类与自由基的生成和细胞氧化损伤，例如自由基和活性氧类能引起外周血管紧张性增加、导致高血压、肺部细胞自由基的生成会导致肺损伤和气管炎、神经细胞氧化损伤影响到神经传导、引起Alzheimer病和帕金森病等。
氧化应激还参与了肿瘤细胞的增殖和转移，对癌症的发生和发展有一定的作用。
三、如何预防氧化应激氧化应激的危害是明显的，所以预防氧化应激是很有必要的。
以下是可以预防氧化应激的方法。
1.饮食方面多吃新鲜蔬菜和水果，特别是沙棘、葡萄籽、胡萝卜、芹菜、蘑菇、洋葱、黑木耳等含有丰富的天然抗氧化物质的食物。
多喝水，少喝饮料等高糖、高脂肪的食品。
2.运动方面适度的运动可以帮助消耗过多的能量，增强体力，提高人的新陈代谢能力，有效地降低氧化应激的快速生成和持续性的危害。
3.生活方式方面合理日常生活规律，保证充足的睡眠和营养，避免过于疲劳；减少吸烟和酗酒等不良的生活方式，可以防止活性氧类和自由基的产生，降低氧化应激的程度。
自由基与人类疾病
自由基与人类疾病
陈新民
【期刊名称】《福建医药杂志》
【年(卷),期】1990(12)5
【摘要】自由基生物学是近年来发展起来的一门新兴边缘学科。
自由基在生物体系中的作用已成为许多学科感兴趣的研究课题,现就自由基生物学、自由基与疾病以及自由基清除剂作一简要介绍。
一、自由基生物学自由基(free radical)又称游离基,具有未配对电子的原子或原子团,故未配对电子的离子、分子也是自由基。
就氧自由基而论,人体氧代谢过程中会产生一些氧自由基,也称活性氧,包括超氧阴离子自由基(O_之^-)、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H_2O_2)和单线态氧(·O_2)4种。
首先形成的是O_之^-,
【总页数】2页(P49-50)
【作者】陈新民
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】R363
【相关文献】
1.自由基的基础与临床专辑（二）肝、胆、胰疾病与自由基 [J], 魏文汉
2.自由基的基础与临床专辑（二）肾脏疾病与自由基 [J], 魏文汉
3.自由基的基础与临床专辑（二）皮肤疾病与自由基 [J], 林洁
4.自由基的基础与临床专辑（二）抗氧化维生素对自由基诱发疾病的治疗 [J], 曾美麟
5.自由基的基础与临床专辑（二）自由基所致疾病的一般性预防 [J], 潘福堂因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 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)。
谈活性氧与人类疾病摘要活性氧(reactive oxygen species,ros)是细胞代谢不可避免的产物。
细胞内高水平的ros直接或间接地参与细胞信号传导,诱导细胞凋亡,是肿瘤及许多其他疾病的共同发病机制。
介绍了活性氧的来源、对生物大分子的损伤及与人类疾病的关系。
关键词活性氧;氧化损伤;疾病中图分类号q7文献标识码a文章编号1007-5739(2009)15-0285-02活性氧是一系列化学性质活泼、氧化能力强的含氧物质的总称。
它是由氧直接或间接转变的氧自由基及其衍生物,包括氧的单电子反应产物o2-、ho2-、h2o2·oh-及其衍生物1o2及膜质过氧化中间产物lo·、loo·、looh等比分子氧活泼的物质。
生物体内活性氧的生成与清除处于动态平衡状态,当各种因素打破这一平衡而导致活性氧浓度超过生理限度时就会损伤生物大分子,包括脂质过氧化、dna的氧化损伤、蛋白质的氧化和单糖氧化等,从而导致各种疾病发生。
1活性氧的来源1.1正常代谢体内正常代谢可以产生活性氧。
线粒体是活性氧的一个重要来源,活性氧族如超氧阴离子自由基(o2-·)、过氧化氢(h2o2)、羟自由基(oh·)和单线态氧都是有氧代谢的副产物。
在大多数细胞中超过90%的氧是在线粒体中消耗的,其中2%的氧在线粒体内膜和基质中被转变成为氧自由基。
体内的活性氧并不总是有害的,它对机体也有有利的一面。
例如,机体内吞噬细胞在细胞膜受到刺激时,通过呼吸暴发机制,产生大量活性氧(reactive oxygen species,ros),ros是吞噬细胞发挥吞噬和杀伤作用的主要介质。
但是在病理条件下,由于活性氧的产生和清除失去了正常平衡,常常会造成活性氧对人体的损伤。
1.2辐射人们很早就认识到辐射可以在体内产生活性氧。
人体内的水约占体重的60%,放射线最初的作用就是使水辐射分解,产生h·oh·等,破坏细胞中的核酸、蛋白质等大分子,最终导致辐射病。
t.herrling 等人通过电子自旋共振(electron spin resonance,esr)的方法发现,体外实验的皮肤细胞在紫外线的作用下可以产生氧自由基,并且这种辐射的效果与辐射强度和射线对皮肤的穿透作用的大小有关。
1.3化学因素许多化学药物如抗癌剂、抗生素、杀虫剂、麻醉剂、芳香烃类等都可以诱导产生活性氧。
高压氧也可以诱导活性氧的产生。
m.chavko和a.l.harabin对在5个大气压下饲养的大鼠进行实验,可以检测到脂质和蛋白质的过氧化,同时还原型谷胱甘肽有下降的趋势,表明有氧化损伤的存在。
另外,过渡金属离子对活性氧的形成很重要,这些离子去除电子的能力是形成和扩展许多毒性极大的活性氧反应的基础。
最典型的例子就是铁催化的fenton型反应,即毒性较低的过氧化氢在过渡金属铁存在的情况下,生成活性极高的羟自由基,从而产生更大的毒害作用。
2活性氧对生物大分子的氧化损伤2.1对核酸的氧化损伤dna的氧化损伤主要包括:一是碱基的修饰。
羟基自由基可对胸腺嘧啶的5,6-双键进行加成,形成胸腺嘧啶自由基。
碱基的改变可导致其基团控制下的许多生化与蛋白合成过程受到破坏。
二是键的断裂。
自由基从dna的戊糖夺取了氢原子,使之在c4位置形成具有未配对电子的自由基,然后,此自由基又在β-位置发生链的断裂。
1o2也能分解核苷酸,尤其是鸟苷酸,对鸟苷、腺苷、胞苷及尿苷分解的比例为26∶13∶8∶1。
受到氧化损伤后的dna可能会发生断裂、突变以及对热稳定性改变等,从而严重影响了遗传信息的正常转录、翻译过程。
许多实验数据表明,线粒体dna(mtdna)突变与氧自由基损伤关系密切。
与核dna(ndan)相比:mtdna裸露无组蛋白保护且缺乏有效的修复系统,因此其突变率远高于ndna(为其10~100倍),并且在细胞内不断积累;mtdna具有极其经济的基因排列,既无内含子又有部分区域基因重复使用,因此任何突变都可能成为造成重要功能缺陷的病理性突变。
呼吸暴发是产生氧自由基的重要来源,线粒体正是这一过程的重要场所,而且mtdna缺乏修复能力,所以mtdna很易被自由基损伤并不断积累。
近年来,mtdna突变相关疾病不断地发生,突变类型大致可分为碱基替换突变和重组突变2种。
研究资料显示,怕金森病(pd)、阿耳茨海默氏病(ad)和慢性进行性舞蹈病(hd)是中枢神经系统与氧化磷酸化缺陷关系最为密切的几种退行性疾病,均有不同程度的mtdna突变。
2.2对蛋白质的氧化损伤活性氧对蛋白质的作用包括修饰氨基酸,使肽链断裂,形成蛋白质的交联聚合物,改变构像和免疫原性等5个方面。
一是修饰氨基酸。
蛋白质分子中起关键作用的氨基酸成分对自由基损害特别敏感,以芳香氨基酸和含硫氨基酸最为突出,不同的自由基对特定氨基酸侧链有特殊影响,如超氧阴离子介导甲硫氨酸氧化成为甲硫氨酸亚砜,半胱氨酸氧化成为磺基丙氨酸;羟自由基可以将脂肪族氨基酸α-位置上的一个氢原子去掉;烷氧自由基和过氧自由基等中间产物可以使色氨酸氧化为犬尿氨酸、n-甲基犬尿氨酸和五羟色氨酸。
二是使肽链断裂。
活性氧所致蛋白质肽链断裂方式有2种,一种是肽链水解,另一种是从α-碳原子处直接断裂,究竟以何种方式断裂取决于活性氧和蛋白质的类型、浓度和二者之间的反应速率。
肽键的水解常发生在脯氨酸处,其机制为活性氧攻击脯氨酸使之引入羰基而生成α-吡咯烷酮,经水解与其相邻的氨基酸断开,α-吡咯烷酮成为新的n-末端,可以进一步水解成为谷氨酰胺。
肽链直接断裂的方式是活性氧攻击α-碳原子生成α-碳过氧基,后者转化为亚氨基肽,经过弱酸水解为氨基酸和双羧基化合物。
李培峰、方允中将过氧化氢和抗坏血酸-fe(iii)分别作用于sod,然后用高效液相反相色谱(rphplc)分析,两者均可以造成肽段断裂,分离出多个肽段,而正常的sod仅1个肽段。
三是形成蛋白质交联聚合物。
多种机制可以导致蛋白质的交联和聚合。
蛋白质分子中的酪氨酸可以形成二酪氨酸,半胱氨酸氧化形成二硫键,两者均可以形成蛋白质的交联。
交联可以分为分子内交联和分子间交联2种形式。
蛋白质分子中酪氨酸和半胱氨酸的数目可以决定交联的形式。
另外,脂质过氧化产生的丙二醛(mda)与蛋白质氨基酸残基反应生成烯胺,也可以造成蛋白质交联。
生物体内单糖自动氧化的α-羰醛产物可以与蛋白质交联而使酶失活,并使膜变形性下降,导致细胞衰老与死亡。
四是改变构像。
蛋白质经氧化后,热动力学上不稳定,部分三级结构打开,失去原有构像。
用h2o2和抗坏血酸-fe(iii)氧化sod,其紫外吸收增强,内源性荧光减弱,表明酶分子由紧密有序排列趋于松散无序。
用自旋标记研究,探测到较低浓度抗坏血酸-fe(iii)和h2o2,就可以影响到sod分子亚基缔合或其周围的结构。
五是改变免疫原性。
用h2o2,或h2o2,-cu2+和抗坏血酸-fe(iii)体系作用于牛红细胞铜锌超氧化物歧化酶(sod),人血清白蛋白(has)和人igg,结果发现sod、has和igg与其抗体反应增强,提示活性氧可能参与了某些自身免疫性疾病中抗原抗体复合物的形成过程。
2.3对生物膜的损伤自由基对生物膜的损伤是作用于细胞膜及亚细胞器膜上的多不饱和脂肪酸,使其发生脂质过氧化反应,脂质过氧化的中间产物脂自由基(l·)、脂氧自由基(lo·)、脂过氧自由基(loo·)可以与膜蛋白发生攫氢反应生成蛋白质自由基,使蛋白质发生聚合和交联。
另外,脂质过氧化的羰基产物(如丙二醛)也可攻击膜蛋白分子的氨基,导致蛋白质分子内交联和分子间交联。
另一方面自由基也可直接与膜上的酶或与受体共价结合。
这些氧化损伤破坏了镶嵌于膜系统上的许多酶和受体、离子通道的空间构型,使膜的完整性被破坏、膜流动性下降,膜脆性增加,细胞内外或细胞器内外物质和信息交换障碍,影响膜的功能与抗原特异性,导致广泛性损伤和病变。
机体中ho·大部分在细胞器中产生,特别是在线粒体中产生,造成线粒体膜的损伤,导致细胞和机体的能量代谢障碍。
近年来发生在我国与俄罗斯东部山区低硒地带的克山病及大骨节病,可认为是一种以心肌线粒体膜损害为主要特征的膜疾病。
它分布在我国的低硒贫困山区,由于组织缺硒,gsh-px活性低,抗氧化能力下降,这直接导致机体内氧自由基和脂质过氧化水平增加,同时出现膜系统的氧化损伤。
3活性氧与各种疾病3.1活性氧与糖尿病糖尿病是一种常见病、多发病,其患病人数正随着人民生活水平的提高、人口老龄化、生活方式的改变及诊断技术的进步而迅速增加。
迄今为止,糖尿病的发病机制仍不清楚。
但近年来关于糖尿病与氧化应激损伤,以及抗氧化剂(自由基清除剂)防治糖尿病的流行病学和临床研究资料普遍受到关注,一系列动物实验及临床研究均发现糖尿病模型动物及患者体内存在明显的氧化应激,在血液和组织中均发现了氧化损伤的证据。
高氧化应激状态可能启动或加重胰腺组织、胰岛素的靶组织以及其他组织的损伤,导致胰岛素产生、分泌障碍、活性改变、糖代谢紊乱以及其他并发症。
氧化应激产生的确切原因尚不清楚,可能与下列因素有关:葡萄糖及糖化蛋白自动氧化产生自由基;糖尿病患者血清中单胺氧化酶活性增高及多形核白细胞活化使超氧阴离子产生增加;单糖自动氧化产生的酮醛亦可进一步氧化修饰蛋白质,导致蛋白质结构和功能改变而参与氧化应激;氧化应激可因组织损伤、细胞死亡以及自由基清除能力降低而加强。
3.2活性氧与自身免疫疾病自身免疫疾病(autoimmunedisease,aid)是指由于过度而持久的自身免疫反应导致组织器官损伤,引起相应器官功能紊乱的一类疾病。
如系统性红斑狼疮、弥散性硬皮病、溃疡性结肠炎、成胶质病变和crohnn氏病等,其特点是血清中出现多种自身抗体,其中最重要的是抗双链dna(dsdna)抗体,抗dsdna抗体与循环中相应抗原结合成免疫复合物后,可沉积于肾小球,引起炎症反应,在炎症细胞及其产生的介质参与下,发生狼疮肾炎,但其发生机制仍不清楚。
过去认为aid是免疫系统对自体组织发生免疫反应所致,然而,近年来自由基生物学和自由基医学对aid进一步研究表明,自身免疫反应的机理可能是某些生物大分子受自由基损伤后,其免疫原性发生改变,造成自体反应,即自由基损伤过程,这将进一步造成某些生物大分子的抗原性改变,加重自体反应。
有研究表明,β2糖蛋白1(β2gp1)因其富含半胱氨酸和丝氨酸,对氧化因素较其他蛋白质敏感,易受到自由基损伤,从而导致新的抗原决定簇或复合物形成,使机体产生自身抗体,发展为aid。
提示自身成分β2gp1的氧化损伤,是aid发生过程中一个重要环节。
另一方面,也为从清除自由基角度治疗aid提供理论依据。
3.3活性氧与男性不育在人类生殖中,男性生殖道中ros产生和清除之间存在一种平衡。