氧化应激与肝病

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

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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。

秦丽娟译薛一雪审校

万方数据

酒精性肝损伤和氧化应激

诱导肝脏产生TNF-α过程是急性酒精中毒氧化应激一个关键因素 肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的生产是酒精性肝损伤的发病机制中的一个关键因素。氧化应激和内毒素在酒精诱导的肿瘤坏死因子生产过程中都有涉及。然而，这些因素之间的因果效应的关系没有得到充分的定义。目前的研究，一般使用的急性酒精肝损伤的小鼠模型用来确定急性酒精中毒诱导的TNF-α产生的关键因素。 酒精的灌胃剂量为6克/公斤剂量129/Sv，由测量蛋白质水平，免疫组化，和mRNA表达来证明能诱导肝脏Kupffer细胞产生的TNF-α。酒精中毒引起的肝损伤与血浆内毒素和肝脏脂质过氧化增加相关。用内毒素中和蛋白来治疗可以显著抑制酒精诱导血浆内毒素的高度，肝脂质过氧化和抑制TNF-α产生。治疗通过使用抗氧化剂，N -乙酰- L -半胱氨酸，或二甲基亚砜，虽然不能降低血浆内毒素的高度，但可以显著防止酒精引起的肝脂质过氧化反应，TNF-α产生和脂肪变性。这些所有的治疗可以防止酒精引起的肝脏坏死性细胞死亡。 因此，本研究将系统区分血浆内毒素升高，肝氧化应激，急性酒精中毒导致TNF-α产生之间的关系，结果表明，氧化应激在急性酒精中毒中介导了内毒素诱导的肝TNF-α产生 饮酒所致的肝脏疾病在美国的疾病和死亡中为首要原因。虽然有些药物已经用于预防和治疗酒精性肝病的实验模型或诊所试验评估，目前有没有FDA批准的治疗方案。对酒精诱导的细胞损伤的发病机制的调查可能会提供开发新疗法的基础。现已提出一些有关酒精导致细胞损伤的机制的假设中，氧化应激和促炎细胞因子的生产，被公认的首先的致病因素。 酒精代谢的主要途径存在于肝脏，位于不同的亚细胞间隔的每个细胞质，微粒体的乙醇氧化系统的内质网中的酒精脱氢酶和在线粒体中的醛氧化酶.所有三个结果会产生活性氧（ROS），包括超氧阴离子，羟基自由基和过氧化氢。当氧化应激发生在肝脏，细胞的抗氧化能力是在足以应付与活性氧的积累的。 酒精引起的肝脏氧化应激已反复检测ROS的来证明，在这病人和动物的模型中通过测量脂质过氧化反应和氧化应激标志物。积累在肝脏中的ROS被发现会导致细胞膜的功能系统障碍，蛋白质和DNA的氧化，最终导致肝细胞损伤。 炎性细胞因子如TNF-α在酒精性肝炎的启动和发展发挥了关键作用。Kupffer细胞是TNF-α当肝脏中出现酒精后的主要来源。有人曾建议，酒精介导内毒素（脂多糖，LPS）来引起的TNF-α产生，同时增加血浆内毒素水平和TNF-α表达已被反复报道于那些酗酒的患者。研究报告已经证明内毒素在Kupffer细胞上复杂的结合LPS CD14/toll样受体4引起NF-kB 激活和TNF-α的表达。 在内毒素的作用已被研究很多的时，氧化应激在酒精诱导的TNF-α表达也发挥了重要作用。肝脏灌注的研究表明，Kupffer细胞在急性酒精中毒和恢复期的早期阶段主要负责肝脏超氧化物歧释放。许多报告提出的假说认为酒精引起的活性氧不仅作为有毒物质，但也通过刺激激活氧化还原反应敏感的核转录因子NF -κB，进而导致TNF-α的信号转导，有越来越多的证据TNF -α信号在肝细胞中通过电子传递链导致线粒体ROS生成增加，.然而氧化应激是否反映了酒精诱导的TNF-α产生或作为一个内毒素诱导的TNF-α产生的重要因素仍存在争议。因此，本研究在急性酒精性肝损伤的小鼠模型之间内进行定义内毒素，氧化应激和TNF-α的关系。

细胞氧化应激基本概念讲解

1、细胞氧化 细胞生命活动过程中所需的能量约有95%是来自于线粒体，其来源是将细胞内的供能物质氧化、分解、释放能量，并排出CO2和H2O，这一过程称之为细胞氧化（cellular oxidation)，又称细胞呼吸（cellular respiration)。其基本步骤有：糖酵乙酰辅酶A（CoA)的形成、进行三羧酸循环及电子传递和化学渗透偶联磷酸化作用。酶能使细胞的氧化过程在此比较低的温度下进行，并释放出仅仅使细胞能够扑获和储存的能量。这个受生物学控制的氧化结果起初就和简单的燃烧现象一样：复杂的分子被降解为水，二氧化碳，并释放能量。这个过程中一些经过交换的电子永久地逃离细胞的呼吸或从呼吸中心遗漏掉并同周围的氧分子相互作用，产生有毒性氧分子—自由基。在细胞呼吸的过程中，估计有2-5%的电子转化为过氧化物分子和其他类型的氧化自由基，自由基的持续增加就对机体组织造成大量的氧化压力。自由基被认为与大约60种(而且至少是60种)疾病的发生有关，科学有证据证实，抗氧化剂能停止甚至逆转(在某些疾病中)由于自由基所导致的损伤。自由基与机体细胞发生作用后，给机体留下了毁灭性的灾难。在细胞膜上留下了许多微笑的孔洞，使细胞的分子结构发生改变，破坏了细胞的蛋白和脂类分子。一旦我们机体细胞内有足够的抗氧化剂储备，我们就能将自由基对机体的损伤程度降到最低。 2、OS 氧化应激（Oxidative Stress，OS）是指体内氧化与抗氧化作用失衡，倾向于氧化，导致中性粒细胞炎性浸润，蛋白酶分泌增加，产生大量氧化中间产物。氧化应激是由自由基在体内产生的一种负面作用，并被认为是导致衰老和疾病的一个重要因素。指机体在内外环境有害刺激的条件下，体内产生活性氧自由基（Reactive Oxygen Species，ROS）和活性氮自由基（Reactive Ntrogen Species，RNS）所引起的细胞和组织的生理和病理反应。ROS有超氧阴离子（.O2-）、羟自由基（.OH-）和过氧化氢（H2O2）等等；RNS有一氧化氮（NO）、二氧化碳（CO2）和过氧亚硝酸盐（.ONOO-）等等。由于它们可以直接或间接氧化或损伤DNA、蛋白质和脂质，可诱发基因的突变、蛋白质变性和脂质过氧化，被认为是人体衰老和各种重要疾病如肿瘤、心脑血管疾病、神经退行性疾病（老年痴呆）、糖尿病-最重要的危氧化应激和抗氧化不单纯是一种生化反应，它更有着极其复杂的细胞和分子机制，包括膜氧化、线粒体代谢、内质网应激、核的重构、DNA损伤修复、基因转录表达、泛素和泛素化、自吞和溶酶体、细胞外基质、信号传递、蛋白折叠等多重的细胞和分子改变。 3、ROS 需氧细胞在代谢过程中产生一系列活性氧簇( reactive oxygen species, ROS)，包括：O2 -·、H2O2 及HO2·、·OH 等。 4、细胞凋亡 细胞凋亡（apoptosis ）是维持正常组织形态和一定功能的主动自杀过程，是在基因控制下按照一定程序进行的细胞死亡，故又称为程序性细胞死亡（ PCD ） 5、SOD 超氧化物歧化酶Orgotein (Superoxide Dismutase, SOD)，别名肝蛋白、奥谷蛋白，简称：SOD。SOD 是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。对人体不断地补充SOD 具有抗衰老的特殊效果。是生物体内重要的抗氧化酶，广泛分布于各种生物体内，如动物，植物，微生物等。SOD具有特殊的生理活性，是生物体内清除自由基的首要物质。SOD在生物体内的水平高低意味着衰老与死亡的直观指标；现已证实，由氧自由基引发的疾病多达60多种。它可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害，并及时修复受损细胞，复原因自由基造成的对细胞伤害。

肝损伤时的抗氧化防御机制

一、前言 肝脏是人体最大的实质性器官，执行大量的新陈代谢的功能，是药物和其他异物如杀虫剂主要的代谢器官。这些功能的实行需要线粒体中很多的有氧代谢来提供足够量的三磷酸腺苷（ATP）。然而，这种代谢过程可不断产生一些氧化活性物质(reactive oxygen species，ROS)。除此之外，药物的代谢和炎症时细胞的损伤能明显地增加细胞与器官氧化应激的负担。本篇重点讨论活性氧和过氧化硝酸盐的形成，介绍不同细胞和血管腔隙中抗氧化系统，并分析肝脏中过多的氧化应激所产生的不良后果。 二、活化氧和氮的中间产物 氧分子可以通过一个电子的转移生成超氧化物(O2-)，过氧化氢(H2O2)，羟自由基(OH.),然后可以生成水。超氧化物不稳定，可在超氧化物歧化酶的作用下快速生成过氧化氢和单价氧分子，以及另一个ROS。然而，在一氧化氮中，超氧化物易跟一氧化氮反映，生成过（氧化）亚硝酸盐。过（氧化）亚硝酸盐生成的比率取决于一氧化氮和超氧化物（一级动力学）的浓度，这个反应倾向于扩散控制。在生物体内，由于二氧化碳和碳酸氢根的普遍存在，过（氧化）亚硝酸盐根二氧化碳快速反应，生成反应中间体，这些中间体是可以高效的氧化和硝化的物质。除此之外，过（氧化）亚硝酸盐可以经过质子化生成过氧乙酸，过氧乙酸是很强的氧化剂。过氧化氢可以与过渡态金属发生氧化还原反应，生成羟基（芬顿反应）。然而，如果吞噬细胞释放髓过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO)，次氯酸就会产生，次氯酸也是一种强力氧化剂。除了一些被发现的活性中间体，一些次要的自由基也可以形成，如烷基、过氧自由基和烷氧自由基。一般而言，在反应中，次要的自由基反应活性低且有更多的选择性。在机体中，这些活性氧和氮的形成和浓度的稳定取决于很多因素，包括：前体的形成率，解毒反应，酸碱度和过渡金属的可利用性。 三、细胞内和血管中氧化剂的来源 1．线粒体 所有的肝细胞和脉管产生的主要的初始氧化活性物质就是超氧化物和过氧化氢。细胞内一种主要的连续的超氧化物形成的来源就是：线粒体中的电子传递链。每个细胞中约有2%的氧用来产生超氧化物。即使在生理条件下，还原型辅酶I脱氢酶（复合体1）和泛醌-细胞色素b复合体（复合体3）也能释放超氧化物。研究发现，在缓慢的安静状态下，每分钟呼吸四次，线粒体中超氧化物的形成最多，话句话说，当呼吸链中的组分主要处于简化形式时，超氧化物的形成最多。当线粒体受损时，线粒体中的超氧化物可以明显增加。当超氧化物从电子传递链中释放出来时，它可以和一氧化氮反应生成过（氧化）亚硝酸盐。据推测，线粒体中包含一氧化氮合成酶(NOS)。然而，是否真的存在一氧化氮合成酶

炎症和氧化应激

炎症和氧化应激 炎症可以引起氧化应激，氧化应激也可以引起炎症。首先我们要清楚一些概念。如：炎症、炎症细胞。 炎症细胞指炎症反应时参与炎症反应、浸润炎症组织局部的细胞。如巨噬细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞以及参与炎症反应的血小板和内皮细胞等。 一、炎症定义：炎症是机体对各种物理、化学、生物等有害刺激所产生的一种以防御为主的病理反应，是一种具有血管系统的活体组织对损伤因子的防御性反应。血管反应是炎症过程的中心环节。在炎症过程中，一方面损伤因子直接或间接造成组织和细胞的破坏，另一方面通过炎症充血和渗出反应，以稀释、杀伤和包围损伤因子。同时通过实质和间质细胞的再生使受损的组织得以修复和愈合。因此可以说炎症是损伤和抗损伤的统一过程。炎症以局部血管为中心，典型特征是红、肿、热、痛和功能障碍，炎症可参与清除异物和修补组织等。（一）根据持续时间不同分为急性和慢性。急性炎症以发红、肿胀、疼痛等为主要征候，即以血管系统的反应为主所构成的炎症。局部血管扩张，血液缓慢，血浆及中性白细胞等血液成分渗出到组织内，渗出主要是以静脉为中心，但象蛋白质等高分子物质的渗出仅仅用血管内外的压差和胶体渗透压的压差是不能予以说明的，这里能够增强血管透性的种种物质的作用受到重视。这种物质主要有：（1）组织胺、5-羟色胺等胺类物质可导致炎症刺激后所出现的即时反应。（2）以舒缓激肽（bradykinin）、赖氨酰舒缓激肽（kallidin）、甲硫氨酰-赖氨酰-舒缓激肽（methio－nyl－lysyl－bradykinin）为代表的多肽类。其共同的特征是可使血管透性亢进、平滑肌收缩、血管扩张，促进白细胞游走。（3）血纤维溶解酶（plasmin）、激肽释放酶（kallikrein）、球蛋白透性因子（globulin－PF）等蛋白酶（protease），其本身并不能成为血管透性的作用物质。但可使激肽原（kininoge）变为激肽（kinin）而发挥作用。然而上述这些物质作用于血管的那个部位以及作用机制多属不明。在组织学上可以看到发生急性炎症时出现的血管渗出反应和修复过程混杂在一起的反应。并可见有巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞的浸润和成纤维细胞的增生。 （二）从炎症的主要的组织变化可分类如下：（1）变质性炎症。（2）渗出性炎症（浆液性炎、纤维素性炎、化脓性炎、出血性炎、坏死性炎、卡他性炎）。（3）增生性炎症。（4）特异性炎症。 二、炎症的成因：（一）感染性：细菌毒素病毒等病原微生物感染，如呼吸道、消化道感染，创面感染等。严重的如胸腔内、腹腔内感染、胆道感染等。 （1）被病原体入侵所激活的中性粒细胞在吞噬活动时耗氧量增加，其摄入O2的70-90%在NADPH氧化酶和NADH氧化酶的催化下接受电子形成氧自由基，用于杀灭病原微生物。氧化应激引起高凝状态组织缺血激活补体系统，或产生多种具有趋化活性的物质，如C3片段、白三烯等，吸引、激活中性粒细胞。再灌注期组织重新获得O2供应，氧自由基爆发。 （2）病原体入侵机体后，机体处于应激状态，如《伤寒论》：“太阳之为病，脉浮、头项强痛而恶寒”脉浮，是由交感兴奋引起，儿茶酚胺增加释放，由于儿茶酚胺的自氧化，可以产生大量的氧自由基，氧化应激造成高凝状态使组织缺血，激活补体系统，或产生多种具有趋化活性的物质，如C3片段、白三烯等，吸引、激活中性粒细胞。再灌注期组织重新获

炎症和氧化应激

。 炎症和氧化应激 炎症可以引起氧化应激，氧化应激也可以引起炎症。首先我们要清楚一些概念。如：炎症、炎症细胞。 炎症细胞指炎症反应时参与炎症反应、浸润炎症组织局部的细胞。如巨噬细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞以及参与炎症反应的血小板和内皮细胞等。 一、炎症定义：炎症是机体对各种物理、化学、生物等有害刺激所产生的一种以防御为主的病理反应，是一种具有血管系统的活体组织对损伤因子的防御性反应。血管反应是炎症过程的中心环节。在炎症过程中，一方面损伤因子直接或间接造成组织和细胞的破坏，另一方面通过炎症充血和渗出反应，以稀释、杀伤和包围损伤因子。同时通过实质和间质细胞的再生使受损的组织得以修复和愈合。因此可以说炎症是损伤和抗损伤的统一过程。炎症以局部血管为中心，典型特征是红、肿、热、痛和功能障碍，炎症可参与清除异物和修补组织等。（一）根据持续时间不同分为急性和慢性。急性炎症以发红、肿胀、疼痛等为主要征候，即以血管系统的反应为主所构成的炎症。局部血管扩张，血液缓慢，血浆及中性白细胞等血液成分渗出到组织内，渗出主要是以静脉为中心，但象蛋白质等高分子物质的渗出仅仅用血管内外的压差和胶体渗透压的压差是不能予以说明的，这里能够增强血管透性的种种物质的作用受到重视。这种物质主要有：（1）组织胺、5-羟色胺等胺类物质可导致炎症刺激后所出现的即时反应。（2）以舒缓激肽（bradykinin）、赖氨酰舒缓激肽（kallidin）、甲硫氨酰-赖氨酰-舒缓激肽（methio－nyl－lysyl－bradykinin）为代表的多肽类。其共同的特征是可使血管透性亢进、平滑肌收缩、血管扩张，促进白细胞游走。（3）血纤维溶解酶（plasmin）、激肽释放酶（kallikrein）、球蛋白透性因子（globulin－PF）等蛋白酶（protease），其本身并不能成为血管透性的作用物质。但可使激肽原（kininoge）变为激肽（kinin）而发挥作用。然而上述这些物质作用于血管的那个部位以及作用机制多属不明。在组织学上可以看到发生急性炎症时出现的血管渗出反应和修复过程混杂在一起的反应。并可见有巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞的浸润和成纤维细胞的增生。 （二）从炎症的主要的组织变化可分类如下：（1）变质性炎症。（2）渗出性炎症（浆液性炎、纤维素性炎、化脓性炎、出血性炎、坏死性炎、卡他性炎）。（3）增生性炎症。（4）特异性炎症。 二、炎症的成因：（一）感染性：细菌毒素病毒等病原微生物感染，如呼吸道、消化道感染，创面感染等。严重的如胸腔内、腹腔内感染、胆道感染等。 （1）被病原体入侵所激活的中性粒细胞在吞噬活动时耗氧量增加，其摄入O2的70-90%在NADPH 氧化酶和NADH氧化酶的催化下接受电子形成氧自由基，用于杀灭病原微生物。氧化应激引起高凝状态组织缺血激活补体系统，或产生多种具有趋化活性的物质，如C3片段、白三烯等，吸引、激活中性粒细胞。再灌注期组织重新获得O2供应，氧自由基爆发。 （2）病原体入侵机体后，机体处于应激状态，如《伤寒论》：“太阳之为病，脉浮、头项强痛而恶寒”脉浮，是由交感兴奋引起，儿茶酚胺增加释放，由于儿茶酚胺的自氧化，可以产生大量的

第八章 应激来源与影响

第八章应激来源及影响 （一）应激与应激源 简单运用： 结合实际说说什么样的刺激会成为应激源 （负性事件不可控性不确定性模糊性挑战极限）→ 生理/心理/社会性应激源领会： 1.应激研究的意义 应激源是引发反应的实际事件。对应激源的研究可以帮助我们确定哪些事件更容易引起应激。 2.应激的性质 应激有时是不好的，而有时则是好的。分为烦恼与正应激。烦恼是指那些有破坏性的或不愉快的应激。正应激是一种积极的唤起，是一种挑战，可以加深意识，增加心理警觉，还经常会启发我们的高级的认知和行为表现。 3.应激源的类型及特征 类型： 1）生物性应激源： 这是借助于人的肉体直接发生刺激作用的刺激物，包括各种物理、化学刺激在内的生物性刺激。 2）心理性应激源： 这是主要来源于日常生活现实中经常发生的动机冲突、挫折情境、人际关系失调及预期的或回忆的紧张状态。 3）社会文化性应激源：

社会文化因素是造成人的应激状态的最普遍最重要的应激源，尤其是急剧的社会文化的大变动。 特征：1）负性事件2）不可控性3）不确定性4）模糊性5）挑战极限 识记 1.应激 i.应激被定义为使人感到紧张的事件或环境刺激，是一种有外界施予的压力，是外在的客观刺激。（物质力量的观点） ii.应激被定义为紧张或唤醒的一种内部心理状态。这就将应激视为一种特定压力性刺激的心理反应，偏重于应激事件之后的主观状态，特别是情绪体验。（心理学观点） iii.应激被定义为人体对需要或伤害侵入的一种生理反应（生理学观点）★综上所述： 应激既不是环境刺激，也不是个人的性格，更不仅仅是一种反应，而是在需求与不以疯狂或死亡为代价的处理需求的能力之间的关系。（综合的观点） 2.应激源 应激源是引发应激反应的实际事件。即日常所说的应激，往往是指客观存在的威胁和挑战。 （二）应激反应与健康影响 简单运用： 以案例分析创伤后应激障碍的症状特点 领会： 1.应激导致疾病的途径 1)直接路径：

氧化应激的产生及其对畜禽肝脏功能的影响与机制

动物营养学报２０１９，３１（８）：３４９６?３５０４ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ 一 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６?２６７ｘ．２０１９．０８．００９ 氧化应激的产生及其对畜禽肝脏功能的影响与机制 苗启翔一谢彦娇一唐湘方?一张宏福 （中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，动物营养学国家重点实验室，北京１００１９３） 摘一要：现代畜牧业规模化生产中，养殖环境二饲粮构成二饲养方式等诸多因素变化可诱发畜禽产生氧化应激三氧化应激对畜禽的肝脏功能有负面作用，危害畜禽健康和生产三机体发生氧化应激时，大量的氧自由基在肝细胞内蓄积，通过损伤生物大分子物质二破坏肝细胞结构二影响细胞器功能二诱发肝细胞凋亡等，对肝脏造成严重损伤，并引发多种肝脏疾病三本文从机体氧化应激产生二氧化应激对肝脏功能的影响以及氧化应激影响肝脏功能的可能分子机制等方面进行综述，以期为缓解氧化应激危害提供理论依据三关键词：活性氧；氧化应激；畜禽；肝脏损伤 中图分类号：Ｓ８１５一一一一文献标识码：Ａ一一一一文章编号：１００６?２６７Ｘ（２０１９）０８?３４９６?０９收稿日期：２０１９－０１－２２ 基金项目：国家重点研发专项（２０１８ＹＦＤ０５００７０３，２０１６ＹＦＤ０５００５０１）；国家肉鸡产业体系（ＡＳＴＩＰ?ＩＡＳ０７） 作者简介：苗启翔（１９９４ ），男，山东淄博人，硕士研究生，动物营养与饲料科学专业三Ｅ?ｍａｉｌ：ｍｉａｏｑｉｘｉａｎｇ０９１４＠１６３．ｃｏｍ?通信作者：唐湘方，副研究员，硕士生导师，Ｅ?ｍａｉｌ：ｘｉａｎｇｆａｎｇｔａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ 一一氧化应激是指在某些特定条件下，机体的氧化还原平衡被破坏，体内活性氧（ｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓ，ＲＯＳ）的产生速率超过了体内抗氧化系统的清除速率，导致氧自由基大量积累三过量的氧自由基可引起细胞损伤和凋亡，与多种疾病有着密切关系［１－３］三随着集约化养殖的迅猛发展，高温二有害气体二高脂高蛋白质饲粮二饲养方式改变等因素都会引起动物发生氧化应激三大量研究表明，氧化应激造成畜禽采食量下降二生长发育缓慢，从而影响畜产品品质三肝脏是体内以代谢和合成功能为主的器官，肝细胞含有多达上千个线粒体，是生物体氧化还原反应的主要场所三因此，肝脏既产生大量的ＲＯＳ也是受ＲＯＳ攻击的主要器官［４］三近年来，国内外学者在研究氧化应激对畜禽危害时多数以肝脏为靶器官，在氧化应激引发肝功能障碍方面取得了一定进展三本文结合前人研究进展，就机体氧化应激的产生二氧化应激对肝脏造成的损伤以及氧化应激影响肝脏功能的可能分子机制等方面进行综述，旨在阐明氧化应激对肝脏的作用途径和机制，为畜禽健康养殖提供 思路三 １一ＲＯＳ与氧化应激 一一自由基是指那些具有单个不成对电子的原子或分子［５］三严格意义上来说，ＲＯＳ既包括氧自由基，如超氧阴离子自由基（Ｏ－２四）和羟自由基（四ＯＨ），也包括非自由基如过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）等三大多数ＲＯＳ是线粒体呼吸作用的产物，在线粒体呼吸链电子传递过程中会发生电子漏失，该现象主要发生在复合物Ⅰ（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶）和复合物Ⅲ（泛醌－细胞色素Ｃ还原酶）处，泄露的电子可以与分子氧发生反应形成Ｏ－２四，其可被视为大多数ＲＯＳ的前体［６］三大多数ＲＯＳ因其携带的未成对电子而具有很强的配对倾向，通常具有很高的反应活性且极不稳定三正是这种特殊的化学性质，当机体ＲＯＳ积累过多时就很容易会引起氧化应激三然而，由于机体具有抗氧化系统，能够在一定程度上清除ＲＯＳ，因此ＲＯＳ在正常生理条件下非但不是身体的威胁反而能发挥其重要的功能［７－８］三

氧化应激与肝病

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

氧化应激

氧化应激 本综述由解螺旋学员穿山甲说了什么负责整理（2017年12月） 氧化应激（oxidative stress, OS）是指体内氧化与抗氧化作用失衡，倾向于氧化而导致的组织损伤。1, 2一旦发生氧化应激，许多细胞生物分子，如DNA、脂质和蛋白质就会容易受到自由基引起的氧化损伤，从而导致细胞和最终的组织器官功能障碍。氧化应激与多种疾病有关。 1.心血管疾病 过多的氧化应激反应物的堆积对血管系统有害1，它们会损伤内皮和平滑肌细胞膜，减少NO水平，氧化四氢生物蝶呤（BH4）作为一氧化氮合酶（NOS）的辅助因子，促进不对称二甲基精氨酸（ADMA）的合成，产生NOS抑制物，抑制鸟苷环化酶。其中的一个机制是低密度脂蛋白（LDL）中的多不饱和脂肪酸氧化成氧化低密度脂蛋白（oxLDL），这也是动脉粥样硬化的一个中间产物。3-5ROS依赖的信号通路引起转录和表观遗传失调，导致慢性低度炎症、血小板活化和内皮功能障碍。4, 6心血管疾病与心肌细胞活性氧族（ROS）的过多有关。7, 8 2.神经退行性疾病9-11 图1. 氧化应激与各种神经退行性疾病的关系 3.系统性红斑狼疮（SLE） SLE的特点是产生有害的自身抗原，炎症因子的过度作用，以及破坏性的组织和器官损

伤。所有这些紊乱都会因活性氧的异常消耗和过量生成而增强或减弱。12氧化应激在SLE中增加，导致免疫系统失调、细胞死亡信号的异常激活和处理、自身抗体的产生和致死性并发症。自身抗原的氧化修饰引起自身免疫，血清蛋白的氧化修饰程度与SLE的疾病活动和器官损害密切相关。13 4.慢性阻塞性肺疾病（COPD） 有证据表明COPD患者存在氧化和羰基应激，特别是在急性加重期。14COPD患者的肺泡巨噬细胞更活跃，释放更多的活性氧，表现为超氧自由基和过氧化氢。15COPD患者激活的外周血中性粒细胞释放的活性氧增加，特别是在病情恶化期间。14COPD常加重期患者体内内源性抗氧化物谷胱甘肽的浓度低于稳定期患者。16 5.高血压病 ROS影响高血压发展的过程包括氧化还原敏感信号通路的激活，尤其是在血管系统中，血管扩张剂NO减少，ROS生成增加。17, 18 OS与多种疾病有关，但研究最多的还是心血管疾病。针对OS与各疾病的关系，已经出现了抗OS的治疗方案。 参考文献 1. Annuk M, Zilmer M, Fellstrom B. Endothelium-dependent vasodilation and oxidative stress in chronic renal failure: impact on cardiovascular disease. Kidney Int Suppl 2003; (84): S50-3. 2. Al Shahrani M, Heales S, Hargreaves I, Orford M. Oxidative Stress: Mechanistic Insights into Inherited Mitochondrial Disorders and Parkinson's Disease. J Clin Med 2017; 6(11). 3. Heinecke JW. Oxidants and antioxidants in the pathogenesis of atherosclerosis: implications for the oxidized low density lipoprotein hypothesis. Atherosclerosis 1998; 141(1): 1-15. 4. Santilli F, D'Ardes D, Davi G. Oxidative stress in chronic vascular disease: From prediction to prevention. Vascul Pharmacol 2015; 74: 23-37. 5. He F, Zuo L. Redox Roles of Reactive Oxygen Species in Cardiovascular Diseases. Int J Mol Sci 2015; 16(11): 27770-80. 6. Santilli F, Guagnano M, Vazzana N, La Barba S, Davi G. Oxidative stress drivers

氧化应激与自噬

动物营养学报2016，28（9）：2673-2680C hi ne s e J our nal of A ni m al N ut r i t i on d o i ：10.3969/j .i ssn .1006-267x.2016.09.002 氧化应激与自噬 吴艳萍 王 阳 李雅丽 曹雪芳 李卫芬 * （ 浙江大学动物科学学院饲料科学研究所，教育部动物分子营养学重点实验室，杭州310058） 摘 要：自噬是细胞依赖溶酶体对蛋白质和细胞器进行降解的过程，能帮助细胞适应各种不良 刺激，在维持细胞内环境稳态和实现自我更新中起着重要作用。氧化应激是机体氧化和抗氧化系统之间的稳态被破坏而造成的应激状态。大量研究表明，氧化应激中产生的活性氧能诱导自噬产生，而自噬能缓解氧化应激造成的损伤，从而保护细胞存活。本文主要对自噬的形成过程、氧化应激诱导自噬产生机制以及自噬缓解氧化应激的途径等进行综述，以期为畜牧生产中通过调控自噬缓解氧化应激提供理论依据。 关键词：氧化应激；自噬；A t g ；活性氧；氧化损伤中图分类号：Q 26 文献标识码：A 文章编号：1006-267X （2016）09-2673-08收稿日期：2016-03-21 基金项目：国家863计划项目（2013A A 102800）；国家自然科学基金项目（31472128） 作者简介：吴艳萍（1991—），女，江西吉安人，博士研究生，从事益生菌与动物肠道健康研究。E -m a i l ：ypw u0902@163.c om *通信作者：李卫芬，教授，博士生导师，E -m a i l ：w f l i @z j u.e du.c n 活性氧（r e a c t i ve oxyge n s pe c i e s ，R O S ）是生物体中的主要自由基，包括羟自由基（·O H ）、超氧阴离子（O -2 ·）、过氧化氢（H 2 O 2 ）及由此衍生的有机过氧化物自由基烷氧基（R O ·）和烷过氧基（R O O ·）等物质，其作为体内正常氧化还原反应的产物，参与杀菌、解毒及多种代谢途径的调节[1] 。正常生理状态下，机体的抗氧化系统会及 时清除R O S ，从而维持体内氧化与抗氧化平衡。但当机体处于不同应激原刺激或病原菌感染时，体内产生的R O S 水平高于细胞的抗氧化防御能力，氧化还原状态失衡。过量的R O S 存在于组织或细胞内，诱发氧化应激，导致氧化损伤，如D N A 羟基化、蛋白质变性和组织损伤等。为阻止进一步的氧化损伤，生物体能激活一系列的防御应答，如提高体内抗氧化酶活性和启动溶酶体降解途径。此外，近年来大量研究证明，氧化应激中产生 的R O S 能诱导自噬（a ut opha gy ）发生[2] 。自噬是广泛存在于真核细胞内的一种自食（s e l f -e a t i n g ）现象，通过降解细胞内长寿命蛋白质和受损伤细胞器，使细胞在应激条件下循环利用营养物质继续生存的细胞修复重要途径之一[3] 。研究发现，自噬能清除氧化应激损伤的线粒体、内质网、过氧化物酶体及蛋白质，减缓细胞死亡；而当自噬过程被阻断时，将使毒性蛋白质聚集和线粒体功能损伤，从而进一步加剧氧化应激[4-6] 。由此可见，氧化应激与自噬之间存在着密切联系。 1 自噬 1.1 自噬的分类 根据底物种类、转运方式和调控机制的不同，可将自噬分为大自噬、小自噬和分子伴侣介导的自噬[3] 。大自噬指来源于内质网的双层膜将待降解物包裹形成自噬体后与溶酶体融合并降解其内容物的过程，通常所说的自噬即为大自噬。小自噬是指溶酶体的膜直接将包裹的物质降解。分子伴侣介导的自噬则是指胞质内的可溶蛋白质分子与分子伴侣结合后被转运到溶酶体腔中被降解的过程。长期以来，人们认为自噬对降解底物无选择性，但随着研究的深入，发现在特定情况下自噬会选择性降解某类大分子和细胞器，这类自噬叫

心理应激与心身疾病教学文稿

心理应激与心身疾病

心理应激与心身疾病一、什么是心理应激？心理应激，又称为心理压力，精神应激，或者精神压力。人是社会动物，不能离群独处。在共同的社会生活中，可以存在各种精神刺激事件，从而影响人们的生活质量。作为突如其来的自然灾害，如战争、洪水、地震、空难、海难、车祸，恐怖袭击，尤其是从未见过的可怕新的传染性疾病，更容易引起人们强烈的急性精神创伤。心理应激是最早由著名生理学家塞里提出为了说明较强烈的刺激，易引起身体内稳态的变化。有了心理刺激，就会有心理反应。弱刺激引起弱反应，强刺激引起强反应，呈现正相关，当刺激强度增加到某种程度，反应强度即达到了最高值，超过这个界限的刺激度称为超强刺激，此时身体出现反应的强度不再增加，甚至反而下降。在人类日常生活中也有此种现象，例如小的损失引起轻度不愉快，大的损失引起极度悲痛，而极大的损失却可引起情感麻木状态，而不是更强烈的情绪反应。动物实验表明，当面临新异的、不规则出现的、不能控制不能预测的、非常强烈的、不符合个体需要的厌恶刺激时，容易出现较强烈的心理应激反应。科学家曾经做过一个实验，让受试者皮肤接触荨麻叶时，立即出现荨麻疹，接触枫叶时不出现荨麻疹。令被试掩盖双目，皮肤上真正接触的是枫叶，但告诉他接触的是荨麻叶，结果局部出现了荨麻疹。这个例子说明言语刺激的作用胜过了物理刺激的作用，同时也证实了语言刺激可以直接引起身体生理反应。我国古代中医学对“心身关系”的精辟论述《内经》提出五脏常因情志大过而伤，引发疾病；而五脏虚实病变也可累及情志，导致心神失调。“人有五脏化五气，以生喜怒悲忧恐”，“喜怒不节则伤脏”则明确提出情志过极会伤及内脏。《素问》具体说明各种情志变化对相应脏器的影响，“怒伤肝，喜伤心，思

大豆异黄酮和皂甙对大鼠肝癌诱发初期肝脏氧化应激的干预作用

第31卷第4期2012年 8月 大豆科学SOYBEAN SCIENCE Vol．31No．4Aug． 2012 大豆异黄酮和皂甙对大鼠肝癌诱发初期肝脏氧化应激的干预作用 赵文玺，汪 霞，金爱花，全吉淑 （延边大学医学院，吉林延吉133000） 摘 要：利用Solt-Faber 法制备大鼠肝癌初期模型，同时以100mg ·kg －1大豆异黄酮和皂甙干预42d 。然后处死动物，制备肝匀浆及肝线粒体提取液。以比色法测定丙氨酸氨基转移酶（ALT ）、门冬氨酸氨基转移酶（AST ）、γ-谷酰胺转肽酶（γ-GT ）、谷胱甘肽-S-转移酶（GST ）、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 ）活性及丙二醛（MDA ）含量。结果表明， 大豆异黄酮和皂甙能降低肝癌发生初期大鼠肝脏ALT 、AST 、γ-GT 和GST 活性，升高肝脏及肝线粒体SOD 、CAT 、GSH-PX 活性和降低MDA 水平。提示，大豆异黄酮和皂甙具有减轻肝癌发生初期大鼠肝细胞损伤，降低其氧化应激的作用。此作用有助于预防肝癌的发生。关键词：大豆；异黄酮；皂甙；肝癌；氧化应激 中图分类号：R154．4文献标识码：A 文章编号：1000- 9841（2012）04-0675-03收稿日期：2012-04-09基金项目：吉林省科技发展计划资助项目（200705428）；国家自然科学基金资助项目（30360113）。 第一作者简介：赵文玺（1987-），男，在读硕士，研究方向为分子肿瘤学。E-mail ：zhaowenxi1987@sina．cn 。通讯作者：全吉淑（1968-），女，教授，硕士生导师，主要从事分子肿瘤学研究。E- mail ：quanjs@ybu．edu．cn 。Effect of Soybean Isoflavones and Saponins on Hepatic Oxidative Stress of Rats in Early Stage of Hepatocarcinogenesis ZHAO Wen-xi ，WANG Xia ，JIN Ai-hua ，QUAN Ji-shu （Medical College of Yanbian University ，Yanji 133000，Jilin ，China ） Abstract ：The early stage of hepatocarcinogenesis was established by the method of Solt and Farber ，and the rats were admin-istered with 100mg ·kg －1 of soybean isoflavones and saponins for 42days．At the end of experiment ，the animals were killed and the liver homogenates and liver mitochondria were extracted．Then the activities of alanine trasaminase （ALT ），aspartate aminotransferdse （AST ），γ-glutamyl transpeptidase （γ-GT ），glutathione S-transferase （GST ），superoxide dismutase （SOD ），cat-alase （CAT ）， glutathione peroxidase （GSH-PX ），as well as the content of malondialdehyde （MDA ）were detected by colorimet-ric method．The results showed that the administration with soybean isoflavones and saponins reduced the hepatic activities of ALT ，AST ，γ-GT and GST ，increased the SOD ，CAT and GSH-PX and decreased the MDA of liver and liver mitochondria of rats in early stage of hepatocarcinogenesis．It is suggested that soybean isoflavones and saponins could elevate hepatic injury and reduce hepatic oxidative stress of rats in early stage of hepatocarcinogenesis．This function will be helpful for the prevention of liver cancer． Key words ：Soybean ；Isoflavones ；Saponins ；Hepatocarcinogenesis ；Oxidative stress 流行病学调查发现长期食用大豆的东南亚人群中， 癌症发病率明显低于西方，这些功效均与大豆异黄酮和大豆皂甙密切相关 ［1-2］ 。大豆异黄酮和 皂甙主要存在于大豆胚轴中，具有多种生物学活性，在防治疾病中已得到广泛应用，近年来在肝病防治中的应用也越来越受关注 ［3-4］ 。在本课题组前 期工作的基础上，本文探讨了大豆异黄酮和皂甙对大鼠肝癌发生初期肝脏及其线粒体损伤及氧化应激的影响，为其在肿瘤防治中的应用提供实验依据。 1 材料与方法 1．1 材料1．1．1 药物 中国东北产大豆胚轴经C 18反相层 析技术制备大豆异黄酮和皂甙，并采用高效液相色 谱法检测大豆异黄酮和皂甙含量［4］ 。 1．1．2试剂二乙基亚硝胺（DEN ）和乙酰氨基芴（AAF ）为Sigma 公司产品，丙氨酸氨基转移酶（ALT ）、门冬氨酸氨基转移酶（AST ）、γ-谷氨酰胺转肽酶（γ-GT ）、谷胱甘肽-S-转移酶（GST ）、超氧化物 歧化酶（SOD ）、 谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX ）、过氧化氢酶（CAT ）、 丙二醛（MDA ）及蛋白试剂盒为南京建成生物工程研究所产品。1．2方法1．2．1 动物分组与处理将Wistar 雄性大鼠随机 分为对照组、模型组、异黄酮组、皂甙组。除对照组 外，其余组以Solt-Farber 法复制大鼠肝癌初期模型 ［4-6］ 。模型组第1天腹腔注射200mg ·kg －1DEN ，第15天开始饲喂添加0．008%AAF 的饲料，第21

氧化应激与心肌

氧化应激与心肌 1957年美国克里夫兰临床中心，首先将大隐静脉搭桥术应用于冠心病病人，此后冠状动脉粥样硬化性心脏病血运重建治疗快速发展。冠状动脉溶栓术、经皮冠状动脉成形术、冠状动脉支架植入术、冠状动脉旁路手术已成为挽救缺血心肌的重要治疗方式。但血流恢复本身也会引起显著的损伤，部分患者在血供恢复后，出现细胞超微结构变化、细胞代谢障碍、细胞内外环境改变，导致缺血再灌注损伤（ischemia/reperfusion-associated tissue injury，IRI），临床表现为心律失常、心力衰竭等。IRI也出现在心脏手术、心脏移植、心肺复苏等临床情况后。目前研究表明细胞IRI的机制主要包括：氧自由基含量增多、细胞内钙超载、线粒体膜去极化等。氧化还原失衡是IRI发生的重要起始因素，但其机制和细胞中存在的保护机制尚不完全明确，本文重点对氧化应激与心肌IRI的研究进展做一综述。 1.氧化应激和ROS 氧化应激（oxidative stress，OS）主要是由于内源性和(或)外源性刺激引起机体代谢异常而骤然产生大量活性氧簇（ROS）。ROS是指在外层电子轨道含有一个或多个不配对电子的原子、原子团或分子，包括超氧阴离子（O2- ·）、过氧化氢（H2O2）、过氧亚硝酸盐（ONOO-）和羟基自由基（·OH）。ROS作为第二信使介导了许多生理性与病理性细胞事件，包括细胞分化、过度生长、增殖及凋亡。超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶作为体内清除自由基的重要物质，在维持体内氧化还原平衡方面发挥重要的作用。但在IRI过程中，参与合成ROS的酶体系增多，且活性更强，如NADPH氧化酶、线粒体黄素酶、黄嘌呤氧化酶、未偶联的一氧化氮合酶、细胞色素P450、脂氧合酶、环氧合酶和过氧化物酶体，ROS的生成量明显高于细胞内的清除能力，导致氧化还原失衡。ROS虽然半衰期很短，但具有极强的氧化活性，与细胞内脂质、蛋白质、核酸等生物大分子发生过氧化反应，造成细胞结构损伤和代谢障碍。 2.ROS的主要来源 NADPH氧化酶是细胞内ROS的最主要来源，是由催化亚基gp91phox或其同系物，即非吞噬细胞氧化酶1~4(NOX1~4) 、双功能氧化酶1~2(Duox1~2) ，跨膜亚基p22phox，胞浆亚基p47phox、p67phox等蛋白分子共同组成的多亚基蛋白复合体。NOX家族蛋白亚型与跨膜亚基、胞浆亚基结合并组装成有活性的复合体后发挥其生物学功能。活化的NADPH氧化酶复合物与NADPH结合并释放2个电子，通过黄素腺嘌呤二核苷(FAD)传递给亚铁血红素，与细胞膜的外侧的2个氧分子结合生成O2-，最后生成H2O2、过氧化硝酸盐(ONOO-) 、羟基团(-OH) 及其它基团[1,2]。NOX源性的ROS在维持机体稳态中是把双刃剑，NOX源性ROS 一方面在氧化还原信号通路中起到了第二信使作用，参与多种细胞生理功能；另一方面，在高血压、动脉粥样硬化以及心肌IRI的病程中发挥了重要作用，因此单一抑制NOX活性对治疗心肌IRI并不是最好的选择。Vincent等[3]研究发现在30分钟缺血-24小时再灌注小鼠模型中，NOX4基因敲除组与NOX1和NOX2敲除组相比，表现出更大面积的心肌梗死，提示内源性NOX4 在H/R损伤中可能发挥着心肌细胞保护作用。 黄嘌呤氧化酶（XO）是IRI中ROS产生的另一重要来源，与合成抗氧化剂尿酸的黄嘌呤还原酶（XDH）作用相反。XDH/XO活力受细胞因子、细胞内化学物质及激素的调节。细胞缺血时XO活力升高，并且A TP分解产物次黄嘌呤积聚，再灌注时O2大量介入，次黄嘌呤和氧在XO作用下反应生成O2- ·和H2O2。有研究指出，XO不仅通过合成ROS参与心肌缺血再灌注损伤，XO本身可以与白细胞产生相互作用，造成微循环阻塞，导致再灌注的无复流现象。此外，XO可以直接损伤血管内皮细胞（EC）或通过ROS间接损害EC，影响心肌血流再灌注[4]。 3.ROS与细胞损伤