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什么是氧化应激

作者:佚名 来源:网络 点击数: 日期:2009-12-25
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什么是氧化应激?氧化应激是什么意思?氧化应激是指机体内高活性分子如活性氧簇(ROS)和活性氮簇(RNS)产生过多或消除减少,从而导致组织损伤。ROS包括超氧阴离子(O2)、羟自由基(OH)、过氧化氢(H2O2)等,RNS包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO…
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氧化应激是指机体内高活性分子如活性氧簇(ROS)和活性氮簇(RNS)产生过多或消除减少,从而导致组织损伤。ROS包括超氧阴离子(O2)、羟自由基(OH)、过氧化氢(H2O2)等,RNS包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、过氧亚硝酸基阴离子(ONOO)等。在正常状态下机体可产生少量ROS参与正常代谢,同时体内存在清除自由基,抑制自由基反应的体系,使得过多的自由基被清除或使自由基减少,自由基的产生和清除保持平衡;但在某些病理状态下,这一机制遭到破坏,体内自由基显著增加,过多的自由基可直接作用于机体,致机体损伤,同时,机体抗氧化防御能力下降,氧化能力显著超过抗氧化能力而发生氧化应激,机体内氧化应激的产生就是源于自由基产生增多和(或)抗氧化防御功能损害。

氧化应激是指机体在遭受各种有害刺激时,体内氧化与抗氧化作用失衡。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,这些反应性氧气分子叫自由基。自由基会对人体组织和细胞结构造成损害,导致衰老和各种疾病,我们把这种损害称为氧化应激。

例如:活性氧自由基(ROS)和活性氮自由基(RNS)产生过多、氧化程度超出氧化物的清除、氧化系统和抗氧化系统失衡从而导致组织损伤和疾病。

氧化应激的负面作用?

氧化应激对人体造成的负面作用主要症状表现:如疲倦、全身无力、肌肉和关节痛、消化不良、焦虑、抑郁、皮肤瘙痒、头痛,注意力难以集中,感染难以痊愈等。由氧化应激水平升高诱发的最常见疾病有心脏病癌症、骨关节炎风湿性关节炎糖尿病,阿尔兹海默症、帕金森病等。

氧化应激的产生与日常生活的关系?

美国加州大学邓汉姆 • 哈尔蒙博士指出:“很少有人能活到他们潜在的最大寿命。他们往往提早死于各种疾病,其中很大一部分是自由基引发的与老化有关的健康问题。如皱纹、心脏病和阿尔兹海默症,都与体内氧化应激过大有关”。

氧化应激的产生既有内部也有外部的。

1)内因包括慢性或急性感染,血糖调节方面存在的问题

2)外因包括接触环境污染、石化制品或重金属等。

1.氧化应激来自人体对食物的加工: 人体处理食物时要消化食物,将其转变为燃料,然后在线粒体内燃烧以制造能量,与此同时也就产生了自由基。这是正常现象。也正因为如此,人体每天都在自动地制造出氧化剂来消除这些自由基。

2.氧化应激的出现与生活方式有关:如吸烟、喝酒、运动过度、服用药物,还有进食过量。日晒(紫外线辐射)过多也会引起氧化应激。

3.氧化应激与营养物质的缺乏相关:如果身体缺硒,或维生素E、维生素A及其他关键性抗氧化剂含量不足,那么就无法给自身提供维护抗氧化系统正常工作的必要因素。体重超重也有危害,脂肪组织制造发炎分子,从而导致氧化应激上升。

4.氧化应激与身体炎症有关:全身无论何处,只要出现其中一种现象,就定会有另一种现象相伴而生以存在大量氧化应激的区域。以吸烟者的肺为例。烟是一种氧化剂,具有极高的氧化能力。当吸入这种氧化过的烟草时,肺部组织就会出现损伤,很快引发炎症。如支气管炎等。

5.氧化应激与饮食中的热量有关:如果你饮食中的大部分是高热量食物,而营养物质的比重却很低,那么氧化应激水平就会升高。这些高热量食物包括 “白色威胁”如白糖、白面包和白米等。非精制食品中含有较高的重要营养物质,水果和蔬菜为最佳选择。

6.氧化应激水平高低预测疾病:临床试验发现,某人的氧化应激水平如果很高,说明必须要采取一定的措施,来预防未来可能出现的疾病。比如,改变饮食结构,调整生活方式,补充营养物质及接受其他进补治疗。多吃含有多种抗氧化物质的水果和蔬菜,如维生素C、维生素E和β胡萝卜素,以及类黄酮和其他优化抗氧化物质。

总之,营养与氧化应激间存在着双重密切关系。一方面,营养素在体内代谢过程中可以产生活性氧及中间产物自由基;过渡金属微量元素,如铁离子、铜离子可促进活性氧生成。另一方面,平衡膳食、合理营养可增强机体的抗氧化防御功能;某些营养素和食物成分能直接或间接地发挥抗氧化作用。各种抗氧化酶、辅酶与各种抗氧化的营养素之间存在相互补充、相互依赖的协调平衡关系因而存在着比较完善的防御体系。尤其是近年来,肿瘤发病率的明显上升越来越引起人们对抗氧化、提高免疫力的关注和重视。

氧化应激状态被认为和许多疾病有关(可能作为病因或者临床症状),包括癌症、白内障、阿尔兹海默病和心脏病等。一些研究者甚至认为衰老过程也是由于缓慢积累的自由基对细胞核内遗传物质的损害所造成。

此外,有证据表明,氧化应激状态在肌萎缩侧索硬化症(ALS)、线粒体/代谢性疾病和Friedreich's ataxia(FA)这三类神经肌肉性疾病中有尤为明显的表现。在这些病案中,研究者猜想有可能是细胞内化学反应发生异常,神经及肌肉细胞产生大量额外的自由基或本身丧失了清除自由基的能力。但是,氧化应激究竟是引起这些症状的罪魁祸首还是仅仅是症状的一种表现呢?至今尚未了解清楚。

在其他类型的神经肌肉疾病中暂未有证据表明和氧化应激之间有密切联系,也有一些研究者持观点认为氧化应激可能对杜兴肌营养不良和贝氏肌营养不良有影响。

氧化应激增强对机体的损害

在生理状态下,体内产生的自由基可作为信号分子,参与体内防御反应,调节血管舒缩状态,但在病理条件下,过多的自由基对机体产生毒性作用:

①直接引起生物膜脂质过氧化,导致细胞死亡;

②细胞内蛋白及酶变性,使蛋白质功能丧失和酶失活,导致细胞凋亡,组织损伤;

③破坏核酸和染色体,导致DNA链的断裂、染色体畸变或断裂;

④血管壁处的氧化应激引起低密度脂蛋白(LDL)氧化修饰,氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)不能被LDL受体识别、代谢,而被单核巨噬细胞通过细胞膜上的清道夫受体摄取,形成泡沫细胞和动脉粥样硬化脂质斑块;

⑤破坏细胞外基质,使细胞外基质变疏松,弹性降低;

⑥O2、H2O2可刺激核因子-κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK),导致血管平滑肌细胞的迁移、增殖;⑦ONOO通过 影响 细胞的氧化还原状态和离子通道使蛋白质发生硝基化或失活,再限制线粒体呼吸,引起细胞凋亡。

预防“氧化应激”伤害

我们身体的细胞有很多清除自由基的方式,总体上可归为两类:机体合成特殊的酶类蛋白质(如超氧化物歧化酶和过氧化物酶等)辅助细胞结合去除自由基,使自由基还原为惰性分子;或者机体合成小分子非蛋白类物质(该类物质包括维他命E和辅酶Q10),这些物质能接受额外电子而自身保持化学性质的稳定。这两大类物质就是我们所知的抗氧化剂。

那些酶类物质的确是很强的抗氧化剂,但研究氧化应激相关疾病的学者还需要找到把这些特殊酶蛋白转运入细胞的途径。现有的研究方向包括诱导细胞自身合成更多酶,或在体外对酶蛋白分子进行化学修饰,那样的话如果将酶蛋白注射入血液就可以被细胞吸收从而发挥作用。

氧化剂中那些小分子非蛋白类现在市场上已有售,如维他命和辅助保健品等,一些也存在于日常饮食中。可以有证据表明它们部分有助于预防疾病,如癌症等,但氧化剂是否能停止或逆转已经开始的疾病过程,现今仍然情况不明。

最近,辅酶Q10作用在小鼠身上的实验证明其能有效延缓ALS病症的恶化。(人体的实验现正在纽约哥伦比亚大学进行)最初步的实验已表明idebenone(辅酶Q10的存在形式之一)似乎对Friedreich's ataxia患者的心脏功能有所改善。

虽然进行了不少研究,但是并没有权威证据表明抗氧化剂对线粒体性或代谢性疾病有效,不过基于它们对机体“无害”,抗氧化剂在一些治疗中也经常被使用。

不论你是否患有神经肌肉性疾病,服不服用那些非处方抗氧化剂完全随各人选择。在适当剂量下大多数抗氧化物质不会对机体造成损害,不过服用前最好先向医师咨询。有人坚信服用抗氧化剂能有效地防癌抗衰老,事实上这些功效并没得到切实的科学证明。

常见抗氧化剂来源

● 维他命E、C、A*,烟酸*与核黄素(维他命B的不同形式)

● 药物补充:辅酶Q10,idebenone(辅酶Q10的另一种形式),元素硒*(一种金属元素)

●食物:绿叶植物素(存在于绿叶蔬菜),番茄红素(存在于烧煮后的西红柿中),茶多酚(绿茶),维生素C(柑橘类水果)和β-胡萝卜素*(胡萝卜)。

* 标有星号的物质在大剂量下有毒性作用。

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