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1、动物医学进展,2006,27(10):33-36ProgressinVeterinaryMedicine＊活性氧自由基在动物机体内的生物学作用李建喜,杨志强,王学智(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,甘肃兰州730050)中图分类号:Q505文献标识码:A文章编号:1007-5038(2006)10-0033-04摘要:自由基是近年来在基础医学和生命1机体内的活性氧自由基及其性质科学领域的研究热点,研究较多的以氧(O)、1.1自由基的产生和种类碳(C)和氮(N)为中心的活性基团。其中活自由基(freeradicals,FRs)是指带不成对电子
2、性氧是机体内最常见自由基,也是近年来对的原子、分子、离子或原子团。自由基的种类很多,其体内外生物学作用阐述最多的自由基种类研究较多的以氧(O)、碳(C)、氮(N)为中心的活性基团,其中对活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)及之一。正常情况下,该类自由基在抗菌、消炎其产物的研究最为活跃,其占机体内总自由基研究和抑制肿瘤等方面具有重要意义。但是,在[2]报道的95%以上。自由基的形成有3种方式:疾病或某些外源性药物和毒物入侵后,机体①共价键的均裂;②单电子丢失;③单电子获得。机抗氧化体系可能会发生紊乱,自由基代谢平体内电子传
3、递是自由基形成最普遍最易发生的途衡因此失调,从而导致生物膜和大分子物质径;如高温、紫外线照射或电子辐射作用,也能导致发生脂质过氧化损伤。文章对活性氧自由基分子裂解后形成自由基。生物体内自由基形成的机在动物机体内的产生、性质和生物学作用,以理非常复杂。氧化呼吸链是机体赖以存在的基础,及天然清除剂在机体内对自由基的抗氧化作其中有多次分级电子传递,O2是电子受体,所以会形·-··用、自由基与疾病间的关系做了较全面综述。成多种活性氧自由基,如O2,OH,HO2,H2O21关键词:活性氧自由基;生物学作用;动物和O2等。在活性氧的作用下,组织细胞会因脂质
4、过··自Comberg(1900)提出有机自由基(organic氧化(LPO)而产生许多脂自由基,如L,LO,·[5]freeradical)以来,有关自由基在生命体系中生物学LOO,LOOH。外源性化合物进入机体后,也可作用的研究相继开展了很多[1]。1956年,Harman能导致大量自由基生成,如肾上腺素、CCl4和乙醇等··等发现放射线诱导突变和诱发肿瘤的发病机理与自会诱导机体产生CCl3和OH等自由基。机体内由基有关,该研究是自由基医学(freeradicalmedi-生物活性物质代谢异常后,也会导致自由基水平升cine)史上的里程碑。
5、1968年,McCord和Fridovich高,如细胞内硫醇和对苯二酚等小分子物质发生自报道了超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,氧化反应,或蛋白酶(如黄嘌呤氧化酶)等的催化反[6]SOD)抗氧化的生物学作用,从而开创了自由基生物应中,都会生成自由基。另外,在炎症等病变过程学的新篇章。自由基是机体内的一种不可缺少的活中,白细胞发生呼吸爆发(respiratoryburst)后,机·-·性元素,对生物体既有益又有害。正常情况下,生物体内O2和OH水平会明显升高。动物体内硒等体内有一套完整的抗氧化体系,可以维持自由基的微量元素缺
6、乏时,自由基水平也会升高。代谢平衡。但是,当机体在某些疾病或外源性物质1.2自由基的典型理化性质入侵后,自由基代谢可能会发生异常,从而诱发脂质自由基典型物理性质是顺磁性(paramagnet-过氧化反应,并可能导致组织细胞发生氧应激性损ism),因此可以用电子自旋共振技术(electronspin[2-4]伤。resonance,ESR)对组织内的自由基进行直接检测。＊收稿日期:2006-06-21基金项目:甘肃省自然基金项目(ZS021-A25-052-N);兰州畜牧与兽药研究所基金项目(MYJJ04-03)作者简介:李建喜(1971-),男
7、,甘肃庄浪人,助理研究员,主要从事动物普通病学研究。34动物医学进展2006年第27卷第10期(总第156期)由于自由基外层具有奇数价电子,因此其化学性质白如HSP70的大量表达,导致特异性转录因子释[2,5]非常活泼,它既是电子供体,又是电子受体。放;⑤蛋白水解作用增强,这也是细胞蛋白质氧化降[9,11]2活性氧自由基对组织的损伤解的标志。2.1生物膜损伤2.3核酸的损伤生物膜是生命活动的基础,主要由脂质、蛋白质多聚核苷酸也是活性氧和其他自由基攻击的靶和糖类组成,脂质以磷脂为主,磷脂的主要成分是多分子。DNA双螺旋外侧的嘌呤和嘧啶对自由基最聚
8、不饱和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacids,PU-为敏感,被损伤后会导致碱基被修饰,氢键断裂,双FAs),其中有多个弱键和不饱和
