自由基、活性氧与疾病

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1、自由基、活性氧与疾病摘要：本文主要介绍了自由基、活性氧与疾病的关系，并简要提出了抑制自由基的办法。关键词：自由基；活性氧；疾病FreeRadicals,ReactiveOxygenSpeciesandDisease[Abstract]Inthisarticle,theinteractionsoffreeradicals,reactiveoxygenspeciesanddiseaseweremainlyintroduced.Abriefoverviewofthefreeradicalscavengi

2、ngcapacitiesisintroduced.[Keywords]FreeRadicals；ReactiveOxygenSpecies；Disease；生物体内绝大多数分子是由氢原子和其它基团组成，相互之间常常可以发生解离作用，形成各带一个电子的基团与氢原子，称为自由基（freeradicals）。自由基又叫游离基，其性质非常活泼，几乎可以在任何惰性条件下和任何惰性物质发生连锁反应[1]，即与其它物质反应生成新的自由基，从而导致基质的大量消耗及多种自由基产物的生成。人体内的自由基分为氧自由基和

3、非氧自由基。氧自由基占主导地位，大约占自由基总量的95%。氧自由基包括过氧化氢分子、羟自由基、过氧化羟基自由基、烷氧基自由基、超氧阴离子自由基等,它们统称活性氧（reactiveoxygenspecies，ROS），是人体内最为重要的自由基[2]。有关氧自由基的报道和发现层出不穷，最重要的发现就是它们对人体健康的危害以及它们和许多疾病有着直接的或潜在的联系[3]。目前，自由基已经成为一个大众性的普及概念[4]，人们就像知道细菌、病毒可以通过感染人体而导致疾病一样，知道自由基可以通过对人体内细胞或组

4、织的氧化损伤而在更基础的水平上使人体处于非健康的状态[5]。1自由基在机体中的作用1.1自由基对机体的损伤在生理情况下，自由基有增强白细胞对细菌的吞噬和抑制细菌增殖的功能，增强机体抗感染及免疫能力；但在病理情况下，自由基又能对组织产生不可逆的损伤，使组织细胞发生破坏性的化学结构变化，直接导致许多疾病的发生。可见，自由基在机体内的生物活性具有双重性，是个“两面派”。自由基对机体攻击的途径是多方面的,既有来自体内的,也有来自外界的。当机体中的自由基超过一定的量,并失去控制时,机体就会受到各种各样的伤害

5、,以致产生各种各样的疑难杂病。下面，简单介绍自由基对机体的损伤作用。（1）自由基在生物体内攻击和破坏生物大分子，引起过氧化变性，产生组织损害和器官退行性变化，导致老年病和衰老的发生。（2）生物体在外界因素如感染、毒物、辐射等作用下，释放自由基，攻击细胞结构，诱发自身抗体，促使自身组织破坏。（3）自由基可能增加毛细血管通透性，使大量血浆渗出，而有效循环血量减少，从而使细胞屏障作用遭到损害，加重休克。（4）自由基是缺血再灌注损伤的一个重要因素，涉及各主要器官组织，因组织缺血、缺氧时细胞内能量分解大于合

6、成，三磷酸腺苷分解产物大量产生，在酶的催化下形成自由基。诸如冠动脉硬化与中风。（5）自由基对视网膜的损伤导致晶状体组织的破坏，从而产生白内障。值得一提的是，自由基对蛋白质的不利影响是其对生物体危害的最重要方面,这可从两方面去理解：首先是自由基直接对蛋白质的氧化破坏和因此引起的交联变性，这是衰老形4成的重要原因之一。第二个方面是对核酸的氧化和交联，使DNA发生断裂、突变以及对热的稳定性发生改变等，从而严重影响了蛋白质遗传信息的正常转录、翻译过程，使蛋白质表达量降低甚至消失，或者产生突变蛋白质。自由基

7、对蛋白质的影响涉及面很广，后果严重而复。1.2自由基的清除与抑制机体内自由基的产生和清除应当是平衡的，或者说体内氧化和还原应当是平衡的，机体才能保持健康。如果自由基产生过多和清除自由基能力下降，体内就会有多余的自由基，特别是氧自由基，会损伤细胞成分，但还没有出现疾病的症状[6]。如果不加以调整，继续发展下去就会导致疾病和衰老的发生[7,8]。这时需要从体外补充自由基清除剂或自由基反应抑制剂，就可使自由基反应减慢或受到抑制，将这种用以对抗或阻碍自由基对细胞攻击的各类自由基清除剂，统称为自由基损害防御

8、物质。生物体内同时存在清除自由基的酶系统和抗氧化剂，例如，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化氢酶（GSH-PX）、维生素C、维生素E、尿酸等都是人体内有效的自由基清除剂。其中SOD是最主要的，它存在于人的心、肝、脑等脏器细胞中，能将过氧化物转化为无害物质的酶。但是，这个系统的力量会因人的年龄增加而减弱，至老年时达最低点。所以，当过多的自由基在机体内产生后，开始扩散并损伤任何与其接触的细胞和组织时，应该不断补充如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素之类的生物黄