氧化应激与糖尿病
一、氧化应激的定义相关及其作用
氧化应激是指机体在遭受各种有害刺激时,自由基的产生和抗氧化防御之间严重失衡,从而导致组织损伤。氧化应激与糖尿病及其并发症的发生、发展密切相关,应用抗氧化治疗可逆转氧化应激对组织的损伤,从而阻止或延缓糖尿病及其并发症的发生、发展。
氧化应激的标志物主要为自由基,其种类很多,与氧化应激密切相关的主要为反应性氧族(Reactive Oxygen Species,ROS)又称活性氧族,包括超氧阴离子(O2-)、羟自由基(OH.)、过氧化氢(H2O2)、一氧化氮(NO.)等。机体内存在两类自由基防御系统:一类是酶促防御系统,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(GSH-Px)等;另一类是非酶促防御系统,包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽(GSH)、α-硫辛酸(LA)、褪黑素(melatonin,MLT)等。它们对清除自由基、保护细胞及机体起重要作用。正常情况下,自由基反应对于机体防御机制是必要的,自由基产生和清除保持平衡。但在某些病理情况下,体内自由基大大增加,同时,机体抗氧化防御能力下降,氧化能力大大超过抗氧化能力而发生氧化应激,从而直接引起生物膜脂质过氧化、细胞内蛋白及酶变性、DNA损害,最后导致细胞死亡或凋亡,组织损伤,疾病发生。ROS 还可作为重要的细胞内信使,活化许多信号传导通路,间接导致组织和细胞的损伤。
二、糖尿病氧化应激的产生及其作用
在糖尿病的发生、发展过程中,高血糖状态下氧化应激的产生的确切机制尚不清楚,许多学者认为氧化应激产生的主要机制可能与以下有关。
1 葡萄糖自氧化
葡萄糖自身氧化作用增加,生成烯二醇和二羟基化合物,同时产生大量的ROS。
2 蛋白质的非酶促糖基化
在非酶促条件下,长期高血糖使各种蛋白质发生糖基化,许多长寿蛋白质如胶原蛋白随着糖化时间延长而形成糖基化终产物(AGEs),而AGEs形成过程中可以不断产生自由基。即葡萄糖和蛋白质相互作用形成Amadori产物,然后再形成糖基化终产(AGEs),AGEs通过与其受体(RAGEs) 结合,促进ROS形成。另外,AGEs与脂质过氧化密切相关。
3 多元醇通路的活性增高
高血糖状态下醛糖还原酶活性增强,葡萄糖的多元醇代谢途径活化, 可降低NADPH/NADP+,增加NADH/NAD+比例,消耗还原型GSH,从而诱导ROS合成。
4 蛋白激酶C(PKC)的活化
高血糖使二酯酰甘油生成增加,激活PKC,进而活化细胞NAD(P)H氧化酶,诱导ROS的合成以及随后的脂质过氧化;反过来,ROS也活化PKC,从而使ROS的产生进一步增加。
5 抗氧化系统清除能力减弱
高血糖可导致抗氧化酶的糖基化,SOD、CAT、GSH-Px等抗氧化酶活性降低,糖代谢紊乱使维生素C、维生素E、GSH等抗氧化剂水平下降,体内抗氧化系统遭到破坏,明显削弱了机体清除自由基的能力。由此可见,糖尿病的发生、发展过程中自由基产生增多和抗氧化能力减弱二者并存,从而发生氧化应激。
三、糖尿病存在氧化应激的证据
糖尿病是以胰岛素分泌相对或绝对不足和(或)胰岛素抵抗导致的一组以慢性高血糖为特征的代谢性疾病。氧化应激可通过损伤胰岛β细胞和降低外周组织对胰岛素的敏感性,导致糖尿病的发生发展。ROS还可作为重要的细胞内信使,活化许多信号传导通路,间接导致组织和细胞的损伤,导致糖尿病慢性并发症。
1 氧化应激对胰岛β细胞的损害 胰岛β细胞抗氧化酶SOD、CAT、GSH-Px的含量及活性相对较低,因而对ROS介导的损害非常敏感。ROS可直接损伤胰岛β细胞,还可通过影响胰岛素合成和分泌的信号转导通路间接损伤胰岛β细胞。四氧嘧啶和链脲佐菌素(STZ)现已广泛用于糖尿病动物模型的建立,它们主要通过增加ROS的产生和抑制自由基防御系统,使ROS直接损伤胰岛β细胞,诱导糖尿病的发生。胰腺十二指肠同源异型盒(PDX-1)是胰岛素基因表达和胰岛素释放最重要的转录激活因子之一。氧化应激可减少PDX-1mRNA的表达,降低PDX-1和鼠胰岛素启动子元件3b结合蛋白(RIPE3bBP)的DNA结合活性,抑制胰岛素基因启动子的活性,使胰岛素mRNA 的生成减少,从而导致胰岛素的合成和释放降低。氧化应激可激活胰岛β细胞c-Jun氨基端激酶(JNK),降低PDX-1的DNA结合活性,抑制胰岛素基因的表达,而抗氧化治疗抑制JNK的过度表达可保护胰岛β细胞避免氧化应激的损伤,使PDX-1的DNA结合活性和胰岛素基因的表达恢复正常。
2 氧化应激降低外周组织对胰岛素的敏感性
ROS 类似于第二信使的信号分子,激活许多氧化还原敏感性信号通路,这些通路包括核因子Kappa-B(NF-κB)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)、JNK、己糖胺等。这些通路激活后,使氧化还原敏感性丝氨酸/苏氨酸激酶信号级联活化,从而导致胰岛素信号传导通路中的胰岛素受体( Insulin Receptor, InSR)和胰岛素受体底物( IRS)蛋白磷酸化。InSR或IRS蛋白的丝氨酸或苏氨酸位点不连续磷酸化的增加抑制了胰岛素刺激的酪氨酸磷酸化,导致胰岛素信号传导通路下游信号分子如磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)等的相关性和(或)活性降低,降低了胰岛素的生物效应,导致胰岛素抵抗。氧化应激可通过减弱3T3-L1脂肪细胞葡萄糖转运蛋白4(GluT-4)的表达和转运,而导致胰岛素抵抗。氧化应激通过减弱了核蛋白与GluT-4的启动子的胰岛素反应元件结合,减少了GluT-4的表达;氧化应激还可减弱3T3-L1脂肪细胞胰岛素刺激的IRS-1和P85 相关的PI3K在低密度微粒体的活性,从而干扰了正常胰岛素刺激的IRS-1和PI3K在胞液和低密度微粒体的重分布,抑制胰岛素刺激蛋白激酶B(PKB)色氨酸473磷酸化和减弱了PKBα和PKBγ的活性,从而减弱了3T3-L1脂肪细胞胰岛素刺激的GluT-4从胞浆向细胞膜的转移,使胰岛素刺激下的葡萄糖摄取和利用减少。
3 氧化应激与糖尿病慢性并发症关系密切
业已证实氧化应激与糖尿病慢性并发症的发生发展关系密切。ROS在糖尿病慢性并发症发病机制中的作用主要是其对组织和细胞的细胞毒性损伤,ROS还可作为重要的细胞内信使,活化许多信号传导通路,间接导致组织和细胞的损伤。
(1)氧化应激与糖尿病神经病变
在高血糖状态下,醛糖还原酶活性增加,葡萄糖的多元醇代谢途径活跃,抑制了细胞膜的肌醇转运系统,使细胞内肌醇储备耗竭,ROS产生增加及脂质过氧化,导致Na+-K+-ATP酶活性降低,可阻滞神经节去极化,因而减慢了神经传导速度;AGEs 的生成增高以及PKC
的激活可促进ROS的生成,ROS可通过降低NO 的合成及其生物学活性或减少舒张血管作用的前列腺素(PGI2)的生成,而导致了内皮依赖性血管舒张功能下降。ROS可活化许多信号传导通路,引起内皮细胞产生许多细胞因子如TNF-α、TGF-β、VEGF等,引起血管基底膜的增厚,新生血管形成,使管腔狭窄和血管闭塞,导致神经内膜血流减少,引起神经内膜的缺血和缺氧,从而损伤神经元和雪旺氏细胞,最终使神经变性;氧化应激还可导致许多神经营养因子的减少,从而减弱了受损神经纤维的再生能力。
(2)氧化应激与糖尿病血管病变
AGEs 与RAGEs 相结合,引起血管细胞产生ROS,并使细胞抗氧化防御机能降低,ROS可作为重要的细胞内信使,使氧化还原敏感性转录因子活化,如NF-κB 和活化体蛋白(AP)-1,NF-κB和AP-1的激活可促进如促凝血组织因子、粘附因子、内皮素和VEGF、TGF-β及单核细胞化学趋化蛋白(MCP)-1等基因的表达,最终导致血管细胞增殖和血管通透性的改变,增加了内皮的促凝能力,使血管内皮舒张功能明显弱于收缩功能,血流调节受损,这是导致糖尿病血管病变的主要机制。PKC的活化是参与产生ROS 以及脂质过氧化的主要机制,反之,ROS也活化PKC。PKC通路参与血管一系列功能的调节,PKC的激活是糖尿病血管组织多细胞功能异常的一个普遍的下游机制,包括舒缩反应、通透性、基膜更新、内皮细胞生长与增殖、新生血管形成、血液流变学和血凝机制,以上各种功能异常正是糖尿病血管并发症的重要基础和生化机制。ROS可抑制NO合酶活性,导致NO降低,并使NO生物学活性下降,不仅产生血管紧张,而且影响内皮细胞抗血栓形成的性能。因为,NO可抑制粘附分子的表达和平滑肌细胞增殖,从而使机体抗动脉粥样硬化和抗血栓形成的防御机制缺陷;大量研究发现血管壁处的氧化应激能够引起低密度脂蛋白(LDL) 的氧化修饰,产生氧化型低密度脂蛋白(Ox-LDL),Ox-LDL与动脉粥样硬化的发生密切相关。
四、抗氧化应激药物预防和治疗糖尿病并发症的前景 氧化应激导致糖尿病机体的损害是自由基产生增加和抗氧化能力减弱的结果。抗氧化剂可减少自由基的产生或直接淬灭机体产生的自由基,并增强机体的抗氧化能力。目前,有许多抗氧化剂被研究并运用于临床。褪黑素(Melatonin, MLT)是哺乳动物松果腺合成与分泌的主要吲哚类激素之一,是一强有力的抗氧化剂。MLT分子的芳香环状共轭结构,决定了它具有出色的直接淬灭ROS 的功能;MLT具有脂溶性和水溶性,很容易进入细胞和亚细胞器,能保护细胞核DNA、膜脂质、胞浆蛋白等生物大分子免受氧化损伤。MLT同时刺激内生的抗氧化系统,使SOD、GSH-Px等抗氧化酶的生成增加和活性增强,从而加强了MLT的抗氧化效应。MLT可抑制NF-κB的活性,减轻氧化应激损伤。MLT可以通过减轻氧化应激保护四氧嘧啶和STZ引起的胰岛β细胞损伤,而在胰岛β细胞不可逆改变出现之前应用MLT可以起到更好的保护作用。MLT不但可以阻止试验性糖尿病大鼠糖尿病的发生,在糖尿病及其并发症的防治中也有一定作用。
维生素E、维生素C、GSH和α-硫辛酸(LA)组成了一个抗氧化网络,这些抗氧化剂可通过相互作用再生和再循环。这个抗氧化网络通常被维生素E激活,维生素E被ROS氧化生成α-生育酚自由基,依次与维生素C反应,非酶化再生维生素E,同时产生抗坏血酸自由基。GSH可清除抗坏血酸自由基,与此同时,GSH被氧化成氧化型谷胱甘肽(GSSG)。LA可通过减少GSH前体分子半胱氨酸成胱氨酸,而诱导GSH的合成。维生素C可促使GSSG还原为GSH。GSH也可使α-生育酚自由基还原成维生素E。GSH在调节细胞的氧化还原稳态起了重要作用,同时对氧化应激时ROS 的细胞信号传导具有重要的调节作用。在动物实验和临床研究中已经明确显示,这些抗氧化剂对糖尿病和它的并发症存在有益影响。LA是一个二硫化合物,为硫辛酸乙酰转移酶的辅酶,LA具有强效的抗氧化作用。LA可以直接清除自由基,阻断脂质过氧化。LA诱导GSH的合成,恢复细胞的氧化还原稳态,减少细胞的氧化损伤。LA可使氧化还原敏感性转录因子NF-κB失活,从而改善内皮细胞功能。LA可通过减少ROS,抑制许多氧化还原敏感信号通路,激活3T3-L1 脂肪细胞和L6肌细胞的IRS-1和PI3K,导致GluT4从胞浆向细胞膜转移,促进了胰岛素介导的葡萄糖摄取和利用,改善了胰岛素抵抗。临床研究显示,LA作为抗氧化剂可用来预防和治疗糖尿病及其并发症。氧化应激在糖尿病及其并发症的发生、发展过程中起了重要作用,抗氧化治疗可以减轻氧化应激,从而阻止或延缓糖尿病及其慢性并发症的发生、发展。因此,深入研究氧化应激与糖尿病之间的相互关系,不仅有助于了解糖尿病及其并发症的发病机制,而且将为糖尿病及其并发症的治疗提供了一个新的策略。
糖尿病周围神经病变与氧化应激研究现状
・94・ 安徽医科大学学报Acta Universitatis Medicinalis Anhui 2012 Jan;47(1)
◇综 述◇
糖尿病周围神经病变与氧化应激研究现状
施丽丽 ,任明山 ,吴元洁。
摘要糖尿病周围神经病变(DPN)是糖尿病慢性并发症之
一,严重影响患者的生活质量。DPN发病机制复杂,近年来
氧化应激学说倍受关注。急慢性高血糖可引起活性自由基
产生过多,超过自身抗氧化能力,便产生氧化应激状态。氧 化应激可通过直接损伤和激活各种通路的方式损伤血管和
神经组织;另外,氧化应激反应还参与多种代谢紊乱假说。
研究表明氧化应激反应在DPN发病过程中扮演重要角色。 现就近年氧化应激学说与DPN发病机制的研究现状作一综
述。 关键词糖尿病周围神经病变;氧化应激;自由基;代谢紊乱 中图分类号R 745
文献标识码A文章编号1000—1492(2012)Ol一0094—03
随着人们生活方式的改变,糖尿病患者在全球
范围内呈逐年增长趋势,而糖尿病周围神经病变
(diabetic peripheral neuropathy,DPN)是其最常见的
慢性并发症,它严重影响患者的生存生活质量。
DPN发病机制复杂,至今很难以用一种学说解释其
真正的发病机制。有研究 认为氧化应激反应贯
穿于糖基化终末产物(AGEs)形成、多元醇代谢、
蛋白激酶C(PKC)途径激活、己糖胺通路和微血管
病变等不同假说之中。现就近几年来氧化应激学说
与DPN发病机制的研究现状作一综述。
1 自由基的形成与氧化应激
氧化应激指机体在遭受各种有害刺激时,体内
高活性分子如活性氧自由基(reactive oxygen spe.
cies,ROS)和活性氮自由基(reactive nitrogen spe.
cies,RNS)产生过多,致氧化程度超出了机体对氧化
物的清除能力,造成了氧化系统和抗氧化系统失衡,
从而导致组织损伤的过程。ROS包括超氧阴离子
氧化应激在2型糖尿病及其并发症发病机制中的作用
・122・ 实用临床医药鸯志 2o11年第15卷第3期J ournal of Clinical Medicine in Practice ………………
氧化应激在2型糖尿病及其并发症发病机制中的作用
韩宝玲
(天津市第一中心医院内分泌科,天津,300192)
关键词:氧化应激;活性氧;糖尿病;抗氧化 中图分类号:R 587.1 文献标志码i A 文章编号:1672—2353(2011)03-0122—03
2型糖尿病及其并发症严重影响着人类的健
康生活,给社会和家庭带来沉重的负担,对其发生
机制及防治方法的研究已成为医学研究的热点问
题。研究表明,氧化应激与2型糖尿病密切相关,
抗氧化治疗可以有效防止或延缓2型糖尿病各种
并发症的进展 J。本文就氧化应激在2型糖尿病
及其并发症发病机制中的作用及抗氧化治疗综述
如下。
1氧化应激与细胞损伤
氧化应激是指机体受到多种因素刺激后,体
内活性氧族(ROS)产生过多,抗氧化能力下降,打
破了机体正常氧化/抗氧化动态平衡,造成生物大
分子如蛋白质、脂质、核酸等的氧化损伤,干扰正
常生命活动而形成的一种严重的应激状态。ROS
是一组化学性质活泼的含氧功能基团化合物,包
括超氧阴离子(02-)、羟自由基(OH一)、过氧化氢
(H202))、一氧化氮(NO)等[ 。在正常生理条件
下,自由基不断生成,又不断被清除,维持着动态
平衡。但在缺血、缺氧、高血糖等因素的作用下,
体内产生大量自由基,若此时抗氧化保护机制也
不足,则导致氧化应激反应,引发机体组织和细胞 损伤[引。
许多f S具有特定的生理功能,但也会加速
老化、介导细胞变性等。02-在线粒体电子传递
链中由NADH转化NAD 时产生,大约4%进入
呼吸链的电子参与产生02-[4l。O 可以调节血
管舒缩、细胞分化、调亡等,02-水平的降低可导
致对细菌的易感。H2O2主要由02-通过超氧化
物歧化酶(SOD)歧化产生。H2O2是白细胞介导
急性血糖波动加剧氧化应激引起糖尿病微血管并发症的研究
・678・ CHINESE JOURNAI OF INTEGRATIVE MEDICINE ON CARDIO~/cEREBR()vAscULAR DISEASE June 2013 Vo1.11 No.6 急性血糖波动加剧氧化应激引起 糖尿病微血管并发症的研究D 兰丽珍,弓军胜,谭芳,杨静 摘要:目的 观察2型糖尿病患者血糖波动幅度、氧化应激水平与糖尿病微血管病变的相关性。方法 将106例2型糖尿病患 者分为3组,无糖尿病微血管病变组(DM组);合并单一糖尿病微血管病变组(DA1组)包括糖尿病肾病或糖尿病糖尿病视网膜病 变;同时合并糖尿病肾病与糖尿病视网膜病变组(DA2组),行口服葡萄糖耐量试验(OGTT),胰岛素释放,检测血脂、糖化血红蛋白 (HbA1c)、丙二醛(MDA)等。结果 DA1组及DA2组的空腹及餐后2 h血清MDA水平及△MDA值(2 h MDA较0 h MDA的增 幅)均较DM组增加,差异有统计学意义(P<0.05),而且DA2组较DA1组升高,差异有统计学意义(P<0.05),△MDA与餐后血 糖波动幅度(PPGE)、餐后2 h血糖(2 hPBG)浓度呈正相关(P<0.05)。结论 血糖波动诱导氧化应激水平加剧,引起并加重2型 糖尿病患者微血管病变。 关键词:糖尿病;微血管病变;血糖波动;氧化应激 中图分类号:R587.1 R255.4文献标识码:B doi:10.3969/j.issrL1672—1349.2013.06.020文章编号:1672—1349(2013)06—0678—03 近年来,越来越多的研究证据表明,2型糖尿病患者餐后高 血糖是心血管并发症的危险因子,氧化应激与炎症反应参与了 糖尿病并发症形成的病理过程。而目前有关2型糖尿病患者餐 后氧化应激状态及炎症反应水平的临床研究较少。本研究观察 2型糖尿病患者餐后高血糖对氧化应激指标的影响,分析血糖 波动幅度、氧化应激水平与糖尿病微血管病变的相关性。 1资料与方法 1.1 临床资料 106例2型糖尿病患者来自2010年11月一 2011年3月山西医科大学第一医院内分泌科住院患者,男59 例,女47例,年龄41岁~73岁(57岁±16岁)。入选标准:符 合1999年世界卫生组织(wHO)糖尿病诊断标准;年龄3O岁~ 8O岁;签署知情同意书。排除标准:1型糖尿病、妊娠糖尿病和 其他特殊类型糖尿病;合并糖尿病急性病变者;有急性感染或炎 症者;有严重器质性疾患者,如心、肺、肝、肾、脑等疾病等;合并 有肿瘤、自身免疫性疾病、血液系统疾病,其他影响糖代谢的疾 病患者;服用影响糖代谢的药物,如糖皮质激素等;近1个月曾 服用维生素E、维生素C等抗氧化应激药物的患者。 1.2分组及诊断标准 根据是否合并微血管病变分为3组。 DM组:无糖尿病微血管病变组;DA1组:合并单一糖尿病微血 管病变组(包括糖尿病肾病或糖尿病视网膜病变);DA2组:同 时合并糖尿病肾病与糖尿病视网膜病变组。其中糖尿病肾病的 诊断标准:按Mogensen分期将Ⅲ期及其以上的糖尿病。肾脏病 变定为糖尿病肾病,即24 h尿白蛋白≥30 mg/24 h(或UAER>200 “g/min)为糖尿病肾病;排除其他肾脏疾病及可能引起尿白蛋 白增加的原因。糖尿病视网膜病变:由眼科专科医师进行眼底 镜检查,并按1984年第一届全国眼底病学术会议提出的“糖尿 病视网膜病变分期标准草案”进行诊断。 1.3研究方法 收集人选研究对象的一般临床资料,包括性 别、年龄、现病史、既往史、服药史等,测量身高、体重(清晨空 腹)、腰围、血压,计算体重指数(BMI)。 患者经知情同意后,受试者均隔夜禁食1O h~12 h,于清晨 安静状态下留取空腹静脉血,测定空腹血糖(PBG)、空腹胰岛素 (FINS)、血脂、血常规、丙二醛(MDA)等,空腹抽血后行口服葡 萄糖耐量试验(OGTT),于进食后1 h、2 h、3 h分别测静脉血浆 葡萄糖水平。另取餐后2 h血标本,检测MDA。所有受试者行 1)为山西省科技攻关基金项目(No.051094—3) 尿常规、。肾系列、24 h尿蛋白定量检测,并进行胸片、心电图、眼 底等检查。 血清MDA水平测定:留取的血标本分离血清后于一20。C 冰箱保存统一检测,所需试剂为南京建成生物研究所提供的 MDA测定试剂盒,采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定,操作过程 严格按照试剂盒的说明进行。 相关指标的计算方法:餐后血糖波动幅度(PPGE)一餐后 血糖(PBG)峰值~空腹血糖;平均血糖(MBG)为OGTT实验4 个点血糖值的平均值。 1.4统计学处理所有数据均采用SPSS13.0统计软件处理。 计量资料用均数±标准差( ± )表示,计数资料采用卡方检验; 两组比较采用两样本比较的£检验;多组均数比较采用方差分 析;多变量分析采用多重线性回归分析。P<O.05为差异有统 计学意义。 2 结 果 2.1 3组一般资料比较(见表1)3组在性别比、BMI、腰围、尿 酸(UA)、舒张压(DBP)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密 度脂蛋白(LDL)方面差异无统计学意义(P>0.05);在病程、年 龄、糖化血红蛋白(HbAlc)、高密度脂蛋白(HDL)、收缩压 (SBP),组间差异有统计学意义(P<O.05),在后续比较中均作 了校正。
中药干预糖尿病氧化应激机制研究现状
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中药干预糖尿病氧化应激机制研究现状
(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)
【关键词】 糖尿病;氧化应激;抗氧化作用;中药;综述
2001年,Brownlee[1]提出2型糖尿病及其血管并发症有共同的发病机制——氧化应激,作为糖尿病及其慢性并发症的罪魁祸首,贯穿于整个发病过程中。随着现代医学相关研究的不断深入,临床上抗氧化药物逐渐成为治疗糖尿病及其慢性并发症的热点,但均无法完全阻断氧化应激通路,而中药抗氧化剂则逐渐被重视。笔者现就近年来中药干预氧化应激的研究情况进行总结。
1 增强抗氧化酶活性、减少脂质过氧化物
迄今为止,众多研究均采用检测抗氧化酶活性的变化对中药抗氧化作用进行评价,而丙二醛(MDA)是检测脂质氧化损伤的最典型的代表[2],临床上多与抗氧化酶同时用来检测抗氧化的疗效。
1.1 单一成分
马氏等[3]将链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠随机分为糖尿病组、灯盏花素组及氨基胍组,给药15~17周后检测各组大鼠肾脏的MDA、超氧化物歧化酶(SOD)。结果显示,灯盏花素与氨基胍能使肾DOC格式论文,方便您的复制修改删减
脏组织的MDA含量明显减少、SOD活性明显升高,对肾脏有保护作用,能延缓糖尿病肾病的出现。陈氏等[4]
将高脂高糖喂养+注射STZ造成的2型糖尿病大鼠模型分为正常对照组、糖尿病组和缬草油组,分别于治疗11周和17周监测大鼠肾脏组织的MDA含量和铜、锌-超氧化物歧化酶(Cu,Zn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性的变化,结果缬草油组比糖尿病组Cu,Zn-SOD、CAT、GSH-Px活性明显升高,肾脏MDA含量明显下降。这表明缬草油通过抗氧化作用延缓了肾脏的损害,而肾脏病理检查也佐证了缬草油的肾脏保护作用。
1.2 复方制剂
氧化应激及其介导的细胞凋亡在糖尿病肾病中的作用
・1222・ 第2l卷第11期 2008年11月 医学研究生学报 Journal of Medical Postgraduates V01.2l No.11 NOV.2008 ・综 述・ 氧化应激及其介导的细胞凋亡在 糖尿病肾病中的作用 沈莉敏综述, 吴晨光审校 (江苏大学附属人民医院内分泌科,江苏镇江212002) 摘要: 氧化应激产生的活性氧簇(ROS)在糖尿病肾病(DN)的发病机制中起重要作用。ROS通过激活线粒体、 DNA氧化损伤、NF.KB及影响基因表达等途径诱导细胞凋亡,促进DN病的发生发展。减少ROS的生成及阻断 ROS产生后所激活的细胞凋亡途径可成为治疗DN的新靶点。 关键词: 氧化应激;活性氧簇;细胞凋亡;糖尿病肾病 中图分类号:R587 文献标识码:A 文章编号:1008.8199(2008)11-1222-04 Oxidative stress and oxidative stress-mediated cell apoptosis in diabetic nephropathy SHEN Li-min reviewing.WU Chen-guang checking (Department of Endocrinology,People’s Hospital Affiliated to Jiangsu University,Zhenjiang 212002, Jiangsu,China) Abstract: Reactive oxygen species(nos)resulting from oxidative stress plays a significant role in the pathogenesis of diabetic nephropathy.It induces cell apoptosis and accelerates the development and pro・ gression of diabetic nephropathy through mitochondfial activation,DNA oxidative injury and influence on gene expression.Reducing ROS formation and blocking the pathway of cell apoptosis activated by ROS may become a new target in the treatment of diabetic nephropathy. Key words: Oxidative stress; Reactive oxygen species; Apoptosis;Diabetic nephropathy 0引 言 糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿 病常见的慢性并发症之一。进行肾替代治疗的终末 期肾病患者多为DN患者¨J。DN确切的发病机制 尚未完全阐明。近年来,氧化应激产生的活性氧簇 (reactive oxygen species,ROS)在DN发病机制中的 作用引起了人们的广泛关注 J。研究证实,氧化应 收稿日期: 基金项目: 作者简介: 通讯作者: 激可通过不同的途径诱导细胞凋亡。现就氧化应激 及其介导的细胞凋亡在DN发病中的作用作一 综述。 1氧化应激在DN发病中的作用 1.1 DN时存在氧化应激的证据 氧化应激是指 在一些病理因素作用下,通过促进机体内自由基生 成增多及抗氧化防御能力下降,造成组织损伤,其中 2008-01-29;修订日期:2008-03—19 镇江市科技计划项目(批准号:SH20o7030) 沈莉敏(1982.),女,江苏张家港人,医师,医学硕士,从事内分泌学专业。 吴晨光(1962.),男,江苏镇江人,主任医师,医学硕士,从事内分泌学专业。
氧化应激与疾病发生的关系
氧化应激与疾病发生的关系
随着现代生活的快节奏,人们的生活压力越来越大,环境污染也越来越严重,人们体内的氧化应激现象越来越常见。要了解氧化应激及其与疾病发生的关系,我们首先需要了解什么是氧化应激。
氧化应激是指在机体内,由于缺氧、放射性物质、环境污染物等外界刺激以及内源性氧代谢产物等原因,导致体内产生大量反应性氧化物质,从而引起机体对氧的代谢出现异常反应的现象。氧化应激导致机体的抗氧化能力下降,使得机体细胞和组织受到损伤。
氧化应激与疾病的关系不容忽视。研究表明,氧化应激与多种疾病的发生和发展密切相关,如心血管疾病、糖尿病、肝脏疾病、神经系统疾病等。下面我们将从几个方面介绍氧化应激与疾病的关系。
1. 氧化应激与心血管疾病
心血管疾病是导致人们死亡的重要原因之一。研究表明,氧化应激是导致心血管疾病的一个重要原因。氧化应激可以引起内皮细胞损伤和炎症反应,促使血管内皮细胞增殖和血管壁增厚,从而导致动脉粥样硬化。此外,氧化应激还可以使血小板活化、凝聚和血栓形成加剧,导致心肌梗死和中风等疾病的发生。
2. 氧化应激与糖尿病
研究表明,氧化应激在糖尿病的发生和发展中发挥了重要的作用。糖尿病是一种代谢性疾病,氧化应激可以引起胰岛β细胞和肝细胞的损伤和凋亡,从而导致胰岛素的分泌和作用受到干扰,引起血糖水平的升高。此外,氧化应激还可以使糖化终产物的形成加速,进而增加氧化应激的程度,形成恶性循环。
3. 氧化应激与肝脏疾病
肝脏是人体最大的代谢器官,氧化应激在肝脏疾病中也发挥了重要作用。肝脏疾病包括肝炎、脂肪肝、肝纤维化等,氧化应激是导致这些疾病的一个重要因素。研究表明,肝炎和脂肪肝患者的血液中自由基的含量和抗氧化酶的活性均明显降低,氧化应激水平明显升高。此外,氧化应激还可以诱导肝细胞凋亡和炎症反应,加剧肝纤维化的程度。
4. 氧化应激与神经系统疾病
神经系统疾病是现代医学面临的重要挑战之一,氧化应激在神经系统疾病中也发挥了重要作用。多次研究表明,氧化应激是导致神经退行性疾病(如阿尔兹海默病、帕金森病等)的一个重要因素。氧化应激可以引起神经元凋亡和炎症反应,从而导致神经元数量减少和神经传导受阻,进而导致神经系统疾病的发生。
利拉鲁肽联合地特胰岛素对肥胖2型糖尿病患者氧化应激与糖脂代谢的影响
利拉鲁肽联合地特胰岛素对肥胖2型糖尿病患者氧化应激与糖脂代谢的影响
随着现代社会生活水平的不断提高,肥胖和糖尿病等慢性病的发病率也在不断攀升。2型糖尿病是一种以胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能不足为特征的慢性代谢性疾病,常常伴随着肥胖、高血脂等代谢性疾病。而氧化应激和糖脂代谢紊乱是2型糖尿病患者常见的生理代谢异常。探讨利拉鲁肽联合地特胰岛素对肥胖2型糖尿病患者氧化应激与糖脂代谢的影响具有重要意义。
一、利拉鲁肽与地特胰岛素的作用机制
利拉鲁肽是一种GLP-1受体激动剂,可以促进胰岛素的分泌、抑制胰高血糖素的分泌、延缓胃内食物的排空等,从而降低血糖水平。地特胰岛素是一种长效胰岛素,可以降低血糖、促进葡萄糖的利用和储存,并抑制肝糖原的分解,从而控制血糖水平。联合应用利拉鲁肽与地特胰岛素可以协同作用,更好地控制血糖,并对肥胖2型糖尿病患者的氧化应激和糖脂代谢产生影响。
二、利拉鲁肽联合地特胰岛素对氧化应激的影响
研究表明,2型糖尿病患者常常伴随着氧化应激的加重,具有氧化应激的特点。氧化应激是指细胞内产生过多的活性氧自由基或者细胞内抗氧化能力下降,导致氧化还原平衡失调,从而损伤细胞和组织。而利拉鲁肽联合地特胰岛素的联合应用可以通过降低血糖水平,改善肥胖2型糖尿病患者的胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能,减少血糖异常对机体的损伤,降低氧化应激的程度。利拉鲁肽还具有抗氧化的作用,可以减轻细胞的氧化应激反应,从而减少细胞和组织的损伤。
利拉鲁肽联合地特胰岛素的联合应用对肥胖2型糖尿病患者的氧化应激和糖脂代谢产生积极影响,有望成为肥胖2型糖尿病患者的有效治疗方案。该联合应用还可以改善肥胖2型糖尿病患者的胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能,减少并发症的发生。利拉鲁肽联合地特胰岛素的联合应用在临床上具有重要的意义,可以为肥胖2型糖尿病患者的治疗带来新的突破。
氧化应激与人类疾病的关系
氧化应激与人类疾病的关系
氧化应激是指细胞内过量的氧自由基产生所引发的一系列病理生理反应,包括氧化损伤和炎症反应。近年来,研究表明,氧化应激是许多慢性疾病的共同基础,如白内障、动脉粥样硬化、糖尿病和肥胖等。
一、氧化应激的定义和机制
氧化应激是由活性氧物质引起的一种生物学现象,这些氧物质包括自由基和非自由基氧化物质,它们在细胞内产生,是细胞内正常代谢过程中的副产物。部分活性氧物质的产生也可以来自于外界的刺激,如辐射、污染、紫外线或化学物质接触等。
在正常生理条件下,细胞通过抗氧化机制维持内环境的稳定,防止氧化应激的产生。然而,当体内抗氧化机制失衡时,慢性氧化应激就会出现,导致细胞膜、酶、蛋白质和核酸等生物分子氧化损伤,从而诱发许多疾病。
氧化应激的机制主要包括两个过程。第一步是活性氧物质的产生过程,主要有线粒体电子传递链、Fenton反应和细胞色素P450酶等。第二步是氧化应激对细胞的损伤过程,主要涉及蛋白质、核酸、脂质的氧化、自由基中毒以及炎症反应等多种机制。
二、氧化应激和白内障的关系
白内障是一种老年性眼疾,其发病机理与氧化应激密切相关。在人体的晶状体中,抗氧化能力相对较弱,且经常接受紫外线等有害刺激,易受氧化应激的影响。此外,晶状体细胞的新陈代谢速度较慢,无法及时清除氧化产物,使氧化应激的程度更加明显。 相应地,抗氧化剂具有对白内障的预防作用。例如维生素E、C、胡萝卜素等可以对氧化应激过程进行抑制,减少晶状体发生白内障的风险。此外,定期进行眼部保健和晶状体检查也是保护好视力的重要手段。
三、氧化应激和动脉粥样硬化的关系
动脉粥样硬化是指由黏蛋白、胆固醇和脂肪等物质堆积在血管的内膜上形成累积物,导致血管狭窄,血流减慢和变脆等病理过程。研究发现,氧化应激是动脉粥样硬化的一个重要因素,可以通过多种途径影响动脉粥样硬化的发生和发展。
氧化应激引起的脂质过氧化反应会造成氧化低密度脂蛋白(LDL)沉积在血管内膜上,促进粥样硬化的发生。同时,氧化应激还可以影响内皮细胞的生理功能,如减少一氧化氮合成和释放,抑制内皮细胞收缩和舒张调节等,进一步加剧动脉粥样硬化的程度。
内质网应激氧化应激及JNK通路与2型糖尿病
内质网应激氧化应激及JNK通路与2型糖尿病
侯志强 李宏亮 李光伟
卫生部中日友好医院内分泌代谢病中心
胰岛β细胞功能受损和外周组织胰岛素抵抗是2型糖尿病(T2DM)发病中的两个重要方面。目前研究发现T2DM时内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)和氧化应激(oxidative stress)被激活,而且二者之间可相互作用相互影响,并共同活化了c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinasse,JNK)通路参与了T2DM的发生发展。本文将内质网应激、氧化应激及JNK通路在导致胰岛β细胞功能受损及外周胰岛素抵抗中的作用及机制作一综述。
1.内质网应激与2型糖尿病
内质网(endoplasmic reticulum,ER)是真核细胞中蛋白质翻译合成和细胞内钙离子的储存场所,对细胞应激反应起调节作用。ERS是指由于某种原因使细胞内质网生理功能发生紊乱的一种亚细胞器病理状态。目前研究发现ERS在T2DM的胰岛β细胞功能受损、调亡及外周胰岛素抵抗中占据着重要的地位[1,2]。
1.1 内质网应激与胰岛β细胞
胰岛β细胞具有高度发达的内质网,在正常生理情况下,机体可通过ERS的PERK(RNA激活蛋白激酶的内质网类似激酶)-真核细胞翻译起始子(eIF2)磷酸化途径影响胰岛素的合成,调节β细胞胰岛素分泌功能[3]。但是,过度的ERS可能导致胰岛β细胞功能受损,甚至细胞调亡。
Scheuner D等[4]研究发现eIF2α突变纯合子鼠其胚胎和新生鼠体内均存在着严重的β细胞缺乏及胰岛素含量显著降低,杂合子突变鼠在高脂喂养后尽管胰岛的大小与野生型鼠无明显差别,但单个胰岛中胰岛素含量较野生型降低,而且葡萄糖和精氨酸刺激后胰岛素的分泌也明显减弱,从而提示eIF2α在高脂诱导的胰岛功能损伤中起到了保护作用。I型跨膜蛋白激酶/核糖核酸内切酶(IRE1)是ERS中另一条重要的调节β细胞胰岛素合成的途径。Lipson KL等[5]发现急性血糖升高可活化β细胞IRE1信号通路,从而促进胰岛素的合成,而阻断IRE1通路后可明显减低胰岛素的合成,说明IRE1信号通路参与了β细胞胰岛素合成,并可能成为改善β细胞功能的治疗靶点。
氧化应激及其在糖尿病肾病中的作用
国际内科学杂志2007年2月第34卷第2期
氧化应激及其在糖尿病肾病中的作用
常 洁 综述; 姜宗培,余学清审校
摘要:氧化应激是糖尿病肾病的主要发病机制之一。在高糖等一系列致病因素作用下,肾小球系膜细 胞和小管上皮细胞产生活性氧增多,抗氧化物质减少,不仅对机体造成氧化损伤,而且上调TGF—B等活 性物质,使细胞外基质合成增加,降解减少,促进了糖尿病肾病的发生发展。本文综述了氧化应激的产 生途径、对糖尿病肾病发病的影响,以及相应的防治措施等方面的研究进展。 关键词:糖尿病肾病;氧化应激;活性氧;NADPH氧化酶 中图分类号:R587.2文献标识码:A文章编号:1004—2369(2007)02-0105-04
Oxidative stre ̄and its role in diabetic nephropathy CHANG Jie-JIANG Zong—pei。YU Xue—qing.De— partment of Nephrology-The First Affiliated Hospital-Sun Yat—sen University-Cuangzhou 5 10080。China Abstract:Oxidative stress iS one of the most important pathogenic mechanisms in diabetes mellitus.Affected by a series of factors especially hyperglycemia excessive reactive oxygen species(ROS)resulted from oxidative stress could not be completely cleared by antioxidative defensive system in glomerular mesangial cells and tubu— lar epithelial cells.This could not only lead to the damage of tissues but also induce the upregulation of TGF— B which wil result in the increase of synthesis and the decrease of degradation of extracellular matrix that ac— celerates the progress of diabetic nephropathy.This review summarized the product of ROS。its e lect on the progress of diabetic nephropathy。and the recent research on antioxidative therapy. Key words:Diabetic nephropathy;Oxidative stress;Reactive oxygen species;NADPH oxidase (Int J Intern Med。2007。34:105—108)
