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_氧化应激与心血管疾病关系的研究进展

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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

应激性心肌病临床诊治研究进展

应激性心肌病临床诊治研究进展 发表时间:2018-08-20T15:17:39.827Z 来源:《中国误诊学杂志》2018年6月17期作者:孙晓冀 [导读] 应激性心肌病(tako-tsubo cardiomyopathy,TTC)主要是由于心理刺激或者生理刺激所诱发的急性可逆性左心室功能不全的一组综合征 孙晓冀 天津市宁河区医院心血管内科 301500 摘要:应激性心肌病(tako-tsubo cardiomyopathy,TTC)主要是由于心理刺激或者生理刺激所诱发的急性可逆性左心室功能不全的一组综合征。目前临床上对其发病原因尚不明确,主流观点认为由多因素共同导致,其发病机理可能有交感神经功能亢进、儿茶酚胺过负荷介导心肌顿抑、冠状动脉多支血管的痉挛、雌激素减低、冠状动脉结构及功能障碍等。该病主要发病人群为绝经期的女性,临床表现为胸痛、呼吸困难、晕厥等症状,但是采取有效的治疗措施后,多数患者可以完全恢复。本文将近些年应激性心肌病的临床诊治研究进展进行综述,旨在为后续临床工作的开展提供理论支持。 关键词:应激性心肌病;临床诊断;治疗;研究进展 应激性心肌病(tako-tsubo cardiomyopathy,TTC)最早是由日本学者在1991年首先提出,该病主要发病人群为绝经期女性,她们在收到心理或者生理的刺激后表现出胸痛、呼吸困难、晕厥等症状,甚至有些患者会出现心源性休克、致死性心律失常等,但是因该病发生心源性猝死的案例较少[1-3]。该病在心电图上的主要特征表现为T段抬高、T波倒置等,同时伴有心肌损伤标识物出现与左心室受累程度不相符地升高,左心室造影呈现一种特征性心肌运动,冠脉造影无明显冠状动脉病变[4]。但是该病如果及时采取有效的治疗措施,多少患者可以完全恢复。 1 核心机理及临床表现特征 1.1 核心机理 该病之所以被称为应激性心肌病主要是由于患者在发病前往往伴有心理和生理的应激诱因,如亲人离世、激烈争吵、严重疾病、重大手术等,且患者血浆中儿茶酚胺的水平显著偏高。关于该病的发病机理目前临床上尚不明确,主流观点认为由多因素共同导致,其发病机理可能有交感神经功能亢进、儿茶酚胺过负荷介导心肌顿抑、冠状动脉多支血管的痉挛、雌激素减低、冠状动脉结构及功能障碍等[5]。其中交感神经功能亢进和儿茶酚胺过负荷介导心肌顿抑目前被认为是发病的首要环节。 该病主要的发病人群为绝经期女性,近年来也常见于青年男性。该病患者临床主要症状为剧烈胸痛、呼吸困难和晕厥,有时也会出现背部疼痛、心悸、恶心、呕吐等情况。该病在心电图上主要表现为T段抬高、T波倒置等;在心脏彩超上表现为左室心尖部呈球囊样扩张,室壁运动明显异常,心基底部运动代偿性增强等;心肌损伤标识物可正常或轻度升高,其中钙蛋白升高最为常见;血浆BNP水平显著抬高,约为急性冠状动脉综合征患者的3-4倍;儿茶酚胺的水平大多明显增高,约为急性心肌梗死KillpⅢ级患者的2-3倍。 2 诊断 随着该病患者的逐渐增多,在临床上已经引起医师学者的关注,但是目前尚未形成统一、明确、普适的诊断标准,因此在该病的诊断过程中主要采用排除法[6]。其中Mayo标准应用较多,其主要内容为:“(1)左室心尖和中部区域室壁运动出现短暂的、超出单支血管范围的、可逆的收缩功能障碍;(2)冠状动脉造影无有意义的狭窄(狭窄<50%),或无急性斑块破裂的证据;(3)新近心电图异常、肌钙蛋白升高;(4)排除近期颅脑外伤、颅内出血性疾病、阻塞性冠状动脉疾病、心肌炎、肥厚型心肌病等。”同时其他一些学者也提出了相应的诊断标准,如Shao等(2012年)提出了Gothenburg诊断标准;ABE(2003年)将应激性心肌病分为原发性和继发性两类,基于这两类分别提出了相应的诊断标准。 3 治疗 同诊断标准一样,目前临床上尚无统一、明确、标注的治疗方案。治疗的主要思想包括三个方面:一是去除诱因,消除应激因素;二是对原发病进行积极治疗;三是对症支持治疗。因为该病的临床症状表现特征跟心肌梗死非常相似,因此在没有确诊之前可以采用心肌梗死疾病的治疗方式进行治疗。如对患者进行吸氧、镇痛、抗心肌缺血等对症处理,口服阿司匹林和β-受体阻滞剂等药物,同时对静脉应用肝素等。在该病确诊之后,应结合患者的其他症状确定治疗方案。如有冠状动脉疾病继续服用阿司匹林,如不能排除冠状动脉造影允许采用溶栓治疗,如有冠状动脉痉挛可使用钙通道阻滞剂。 关于β-受体阻滞剂专家建议长期服用,包括出院之后。因为β-受体阻滞剂针对儿茶酚胺过量刻意有效改善患者的心功能,也可以防止急性并发症的发生,如心源性休克、室性心律失常或者心室破裂等[7]。 应激性心肌病患者在心室肌局部室壁活动异常时期,可使用血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素受体拮抗剂类药物,能够有效缓解患者症状。 关于并发症的治疗,如充血性心衰患者可以采用标准的抗心衰疗法配合正性肌力药物,心尖部血栓患者主要采用预防性抗凝治疗直至局部室壁运动异常缓解等。 4 结语 随着心肌病患者的不断增多,人们对于心肌病的认识也在不断提高,遗憾的是目前为止临床上依然没有对该病的病理机制研究清楚,对该病的诊断和治疗产生了不利的影响。目前临床上依然没有统一、明确、规范的诊断和治疗标准,但是很多医生学者开展大量的研究性工作,并将研究成果不断应用于临床实践,取得了较好的效果。 参考文献: [1]李先花,苏苹.应激性心肌病的临床诊治进展[J].世界最新医学信息文摘,2016,16(70):58-59. [2]赵海峰,李颖,付研.酷似急性心肌梗死的应激性心肌病诊疗回顾分析[J].临床误诊误治,2016(2):12-15. [3]刘英.应激性心肌病的临床诊治进展[J].临床医药文献电子杂志,2017,4(30):5810-5810. [4]李林泽,李晓青,徐小丽.应激性心肌病的超声诊断与临床应用价值[J].重庆医学,2017,46(21):2986-2987.

寒冷应激与心血管疾病

寒冷应激与心血管疾病 1 寒冷与心血管流行病学 据WHO 2011年统计,全世界每年约有1710万人死于心血管疾病,占全部死亡人数的29%。研究证实气温与心血管疾病死亡率呈U型关系,寒冷地区气温每降低一摄氏度,心血管疾病死亡率就增加1%。中国北方寒冷地区因其地理位置和特殊的寒地气候,是心血管系统疾病高发区。 2 寒冷应激与适应性产热 适应性产热(Adaptive thermogenesis),为机体处在低温寒冷环境时进行的产热反应,以达到平衡体温及能量的作用。游离脂肪酸及葡萄糖被氧化形成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)及黄素腺嘌呤二核苷酸(FADH2),并将电子传递给电子传递链。辅酶Q将电子从复合物I及II传递给复合物IV,最终传递给氧分子。同时,泵出到线粒体外的质子使得线粒体膜电位升高。生理情况下,质子通过F0/F1-ATP酶重新进入到线粒体中,促进ADP和Pi合成ATP。在寒冷应激时,质子经解偶联蛋白(uncoupling protein, UCP)途径进入到线粒体中,并产生大量热量保持机体体温恒定。机体长期处在寒冷应激,细胞产生大量活性氧(ROS)引起氧化应激,同时,持续的寒冷应激导致ATP合成不足(图1)。 3 寒冷应激与高血压 高血压是冠心病、外周血管疾病、脑卒中及心衰等心血管疾病的明确的危险因素。高血压的发病除与遗传因素密切相关外, 环境因素也起着十分重要的作用。一些环境因素如寒冷、饮食等对血压有显著的影响。流行病学资料表明:冬季是心脑血管事件的好发季节,冬季平均收缩压比夏季高5 mmHg;高血压的患病率冬季为33.4%,夏季降至23.8%;且冬季降压药敏感性较夏季低;我国北方地区地处寒地,其高血压的患病率约为40%,几近我国高血压的患病率的2倍。 对寒地的高血压人群及寒冷应激高血压大鼠的研究发现有以eNOS表达减少为主要表现的内皮功能障碍。血管内皮细胞处于易损的功能性界面,是“内皮-高血压-心血管事件链”的始动因子和载体。寒地冬季时间长达3-4月,研究显示持续的寒冷应激可诱导交感神经活性增高,激活RAS系统。 4 寒冷应激与动脉粥样硬化斑块破裂 根据《中国卫生统计年鉴2008》提供的数据,2007年中国城市居民冠心病

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

氧化应激反应

氧化应激是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 species,ROS)和活性氮自由基(reactive nitrogen species,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。 ROS包括超氧阴离子(.O?-)、羟自由基(.OH)和过氧化氢(H?O?)等;RNS包括一氧化氮(.NO)、二氧化氮(.NO?)和过氧化亚硝酸盐(.ONOO-)等。机体存在两类抗氧化系统,一类是酶抗氧化系统,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;另一类是非酶抗氧化系统,包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽、褪黑素、α-硫辛酸、类胡萝卜素、微量元素铜、锌、硒(Se)等。物的清除,氧化系统和抗氧化系统失衡,从而导致组织损伤。 氧自由基反应和脂质过氧化反应在机体的新陈代谢过程中起着重要的作用,正常情况下两者处于协调与动态平衡状态,维持着体内许多生理生化反应和免疫反应。一旦这种协调与动态平衡产生紊乱与失调,就会引起一系列的新陈代谢失常和免疫功能降低,形成氧自由基连锁反应,损害生物膜及其功能,以致形成细胞透明性病变、纤维化,大面积细胞损伤造成进神经、组织、器官等损伤。这种反应就叫脂质过氧化。 脂质过氧化过程中发生的ROS氧化生物膜的过程,即ROS与生物膜的磷脂、酶和膜受体相关的多不饱和脂肪酸的侧链及核酸等大分子物质起脂质过氧化反应形成脂质过氧化产物(Lipid PerOxide, LPO)如丙二醛(Malonaldehyde, MDA)和4-羟基壬烯酸(4-hydroxynonenal,HNE),从而使细胞膜的流动性和通透性发生改变,最终导致细胞结构和功能的改变。

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

动物氧化应激研究进展

动物氧化应激研究进展

动物氧化应激研究进展 随着我国 畜牧业 特别是现代养殖业集约化程度的提高以及人们对动物福利意识的增 强,动物 应激医学已成为动物医学的重要组成部分。在动物应激医学研究中,动物氧化应 激又逐渐成为国内外学者的热点研究课题。 1 氧化应激概念与起因 1.1 氧化应激概念 动物在正常生理代谢过程中,会产生许多自由基,这些自由基通常不会导致组织细胞 的损伤,机体依靠自身体内的抗氧化防御体系,主要包括抗氧化酶类(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 、谷胱甘肽硫转酶 GST 等) 及非酶类的抗氧化剂(包括 维生素 C 、维生素 E 、谷胱甘肽、褪黑素、 a- 硫辛酸、类胡萝 卜素、微量元素 铜、锌、硒等),可以保护机体组织和细胞防止自由基的损伤。当动物机 体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时,氧化还原状态失衡,过量的 自由基存在于组织或细胞内,即诱发氧化应激,并导致氧化损伤。因此,氧化应激 (Oxidative Stress) 是机体应答内外环境, 通过氧化还原反应对机体进行多层次应激性调节 和信号转导,同时造成氧化损伤的重要生命过程。器官和组织对氧化应激的易感性依赖于 它的抗氧化系统的状态和氧化剂与抗氧化之间的动态平衡。 氧化应激可导致细胞膜磷脂过氧化、蛋白质过氧化 (受体和酶 )以及 DNA 的氧化损伤。 脂质、 蛋白质和 DNA 的氧化会对机体造成不同程度的危害,从而影响机体的生长、发育、 衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道、免疫系统等多方面的氧 化应激。 1.2 氧化应激的起因 1.2.1 自由基的产生 细胞在正常新陈代谢和先天免疫反应过程中, 基。首先,肠上皮细胞的主动新陈代谢本身就是 性有关。所产生的活性物质包括超氧 化物阴离子 ( · OH) ,它们都是线粒体中氧化磷酸化不可避免的 产物。其次,另一个内源性氧化应激源 自于肠道先天 及获得性免疫系统在与许多共生物和病原微生物反应过程中产生的一氧化 氮 (NO) ,其在食物和水的吸收过程中不可避免的会产生。 当动物遭受应激刺激或患病时,机体代谢出现异常而骤然产生大量自由基,过量的自 由基数量 将超过抗氧化体系的还原能力, 使机体处于氧化应激状态, 结果会导致机体损伤。 目前研究表明主要有四种致细胞损伤机制: 1) 对脂类和细胞膜的破坏,从而导致细胞死亡。 2) 对蛋白质、酶的损伤,从而导致蛋白质变性,功能丧失和酶失活。 3) 对核酸和染色体的破坏,从而导致 DNA 链的断裂,染色体的畸变和断裂。 4) 对细胞外基质的破坏,从而使细胞外基质变得疏松,弹性降低。 1.2.2 氧化应激的起因 1.2.2.1 外源性因素 1.2.2.1.1 日粮 营养因素 营养缺乏或不良可能使体内自由基增加,而且还影响抗氧化酶生物合成及 内源性抗氧 都会产生活性氧代谢物 (ROM) ——自由 ROM 的来源,其生成与电子传递链的活 (O2-) 、过氧化氢 (H2O2) 和羟基自由基

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

应激性心肌病研究进展

应激性心肌病研究进展 应激性心肌病(stress cardiomyopathy),是一种临床表现似急性充血性心衰,心电图似急性前壁心肌梗塞,但冠脉造影无闭塞性病变,心肌收缩时左室心尖部的膨出、心底部狭小的左心室造影影像的急性心脏综合征,也叫Tako-tsubo心肌病,可逆性心尖部气球样综合症[1](transient apical ballooning syndrome),心尖部气球样心肌病[2](apical ballooning cardiomyopathy),破心综合征(broken heart syndrome )[3],应激诱发的心肌顿抑(stress induced stunning),是一种突发短暂的心肌收缩力减弱的非缺血性心肌病。已经公认应激性心肌病是急性心衰、致命室性心律失常、心室破裂的原因之一[4]。 这种病最先是由日本报道的[5],心尖部的膨出和心底部狭小的特点将其命名为Tako-tsubo(日本古代捕章鱼的瓦瓶)心肌病。目前美国等西方国家更多的报道了本病。应激性心肌病在绝经后妇女更易发病[6]。通常有强烈心理或躯体应激史[7]。发病原因主要为高浓度的儿茶酚胺(主要是肾上腺素)假说。冠脉造影无有意义的狭窄。左室功能在2个月内恢复。见图1、图2。 应激性心肌病(A) 正常人(B). 图1应激性心肌病示意图 图2应激性心肌病收缩期左室造影 1病因學 本病发病机理一直存在争论,已提出以下几种发病机制。 1.1儿茶酚胺介导的心肌损害压力(精神或身体上)导致儿茶酚胺增多,进而导致心肌损害的理论已被提出,并且儿茶酚胺对心肌细胞的直接毒性介导的心肌顿抑在发病中起关键作用。左室心尖部易于受到儿茶酚胺介导的心脏毒性物质的作用而发生顿抑现象支持该假说[8]。 1.2前降支旋段指数增大前降支从心尖部到终末点的一段被称为前降支的旋段,旋段占整个前降支的比例,叫旋段指数。绝大多数患者左室前壁是由前降支供血的。如果前降支包饶了心尖部,那心尖部及心前壁由其供血。研究表明:如果旋段指数加大,本病的患病率加大[4]。又有研究表明:由于前降支解剖上的多样些无法完全解释本病[9]。这种理论也不能解释已有报道的室间隔及心底部

急性白血病患者氧化应激状态与抑郁情绪之间的关系.

急性白血病患者氧化应激状态与抑郁情绪之间的关 系 作者:周芙玲,张王刚,苏智祥,蒙昕,田纬 【摘要】本研究探讨急性白血病患者氧化应激状态与抑郁情绪之间的关系。用抑郁自评量表(self-rating depression scale, SDS)等调查表对 92例初发急性白血病患者的抑郁症状进行评定。检测血浆总抗氧化能力(T-AOC)、活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)及一氧化氮(NO)含量。采用实时定量PCR检测DNA修复基因人8- 羟基鸟嘌呤糖苷酶(human 8-hydroxyguanine glycosylase,hOGG1)的表达。结果证明,急性白血病患者抗氧化酶防御能力下降,抑郁情绪发生率47.83%,伴抑郁障碍的患者 T-AOC和SOD水平明显降低,ROS、NO及MDA水平明显升高,DNA修复基因 hOGG1 mRNA的表达升高。急性白血病患者病程、hOGG1水平与抑郁程度呈正相关,T-AOC水平与抑郁程度呈负相关。结论:急性白血病患者存在氧化损伤, 伴抑郁症状的患者抗氧化酶防御能力进一步减弱,提示氧化应激与急性白血病抑郁症状的发生和发展密切相关。 【关键词】氧化应激;急性白血病;抑郁;DNA修复基因hOGG1 Relationship between Oxidative Stress and Depression in Patients with Acute Leukemia AbstractThis study was aimed to investigate the relationships between oxidative stress and depression in patients with acute leukemia. Ninety two cases of acute leukemia were randomly enrolled in the study. Depressive disorder was assessed by self- rating depression scales (SDS) and multiple items questionaires. The total anti-oxidation capability (T-AOC), reactive oxygen species (ROS) and superoxide dismutase (SOD) activities, as well as malondialdehyde (MDA) and nitric oxide (NO) levels were measured in pre-treatment periods. Meanwhile, the steady state level of human 8-hydroxyguanine glycosylase(hOGG1)mRNA transcript was monitored by quantitative real-time PCR. The results showed that the defence of antioxidant system was impaired in patients with acute leukemia. The incidence of depression was 47.83% in 92 cases. T-AOC and SOD activities were significantly decreased in patients with depression,while ROS, NO, MDA levels and hOGG1 mRNA expression were reverse of the former. It revealed that depression positively correlated with course of disease and hOGG1, and negatively correlated with T-AOC. It is concluded that oxidative damage occurs in patients with acute leukemia, moreover, lower antioxidant defences exist in depressive patients. These results underscore the notion that oxidative stress may promote the development of depression. Key wordsoxidative stress; acute leukemia; depression; hOGG1 氧化应激(oxidative stress)是指机体或 细胞内氧自由基的产生与清除失衡,导致活性氧(reactive oxygen species, ROS)和活性氮(reactive nitrogen species, RNS)在体内或细胞内蓄积而引起 的氧化损伤过程。近年来研究显示,氧化应激可促进DNA损害、遗传突变等并

动物氧化应激研究进展

动物氧化应激研究进展 中国农业科学院饲料研究所姚浪群 北京爱绿生物科技有限公司胡红军 随着我国畜牧业特别是现代养殖业集约化程度的提高以及人们对动物福利意识的增强,动物应激医学已成为动物医学的重要组成部分。在动物应激医学研究中,动物氧化应激又逐渐成为国内外学者的热点研究课题。 1 氧化应激概念与起因 1.1 氧化应激概念 动物在正常生理代谢过程中,会产生许多自由基,这些自由基通常不会导致组织细胞的损伤,机体依靠自身体内的抗氧化防御体系,主要包括抗氧化酶类(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、谷胱甘肽硫转酶GST等)以及非酶类的抗氧化剂(包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽、褪黑素、a-硫辛酸、类胡萝卜素、微量元素铜、锌、硒等),可以保护机体组织和细胞防止自由基的损伤。当动物机体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时,氧化还原状态失衡,过量的自由基存在于组织或细胞内,即诱发氧化应激,并导致氧化损伤。因此,氧化应激(Oxidative Stress)是机体应答内外环境,通过氧化还原反应对机体进行多层次应激性调节和信号转导,同时造成氧化损伤的重要生命过程。器官和组织对氧化应激的易感性依赖于它的抗氧化系统的状态和氧化剂与抗氧化之间的动态平衡。 氧化应激可导致细胞膜磷脂过氧化、蛋白质过氧化(受体和酶)以及DNA的氧化损伤。脂质、蛋白质和DNA的氧化会对机体造成不同程度的危害,从而影响机体的生长、发育、衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道、免疫系统等多方面的氧化应激。 1.2 氧化应激的起因 1.2.1 自由基的产生 细胞在正常新陈代谢和先天免疫反应过程中,都会产生活性氧代谢物(ROM)——自由基。首先,肠上皮细胞的主动新陈代谢本身就是ROM的来源,其生成与电子传递链的活性有关。所产生的活性物质包括超氧化物阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)和羟基自由基(·OH),它们都是线粒体中氧化磷酸化不可避免的产物。其次,另一个内源性氧化应激源自于肠道先天及获得性免疫系统在与许多共生物和病原微生物反应过程中产生的一氧化氮(NO),其在食物和水的吸收过程中不可避免的会产生。 当动物遭受应激刺激或患病时,机体代谢出现异常而骤然产生大量自由基,过量的自由基数

氧化应激与缺血性脑血管病

中国卒中杂志 2008年3月 第3卷 第3期?述评? 氧化应激与缺血性脑血管病 王拥军 【关键词】 脑缺血; 氧化性应激作者单位 100050 北京市 首都医科大学附属北京天坛医院神经内科通信作者王拥军 yongjunwang111@https://www.doczj.com/doc/4217180490.html, 氧化应激是指机体在遭受各种有害刺激时,机体或细胞内自由基的产生和抗氧化防御之间严重失衡,导致活性氧在机体或细胞内蓄积而引起细胞毒性反应,从而导致组织损伤的过程[1]。与其他器官相比,脑组织更易产生自由基和脂质过氧化物。氧化应激不仅是缺血性脑血管病的重要病理生理反应[2],同时又在缺血性脑血管病的各个阶段起着不同程度的作用。1 血管内皮损伤 血管内皮损伤是动脉粥样硬化的始动因素,由于血压、血糖、血脂、感染、过劳等多种危险因素的刺激,造成血管内皮功能的受损,发生氧化应激和炎症反应,诱发各种炎性因子如单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、血管细胞黏附分子(VCA M)的分泌,启动了动脉粥样硬化的病理过程。而氧化应激和炎症反应相互促进,反过来又会进一步加剧内皮功能的损伤。2 动脉粥样硬化斑块形成 血管内皮功能受损,使低密度脂蛋白(LDL)进入内皮下,被氧自由基攻击修饰,形成氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)。同时ox-LDL和炎性因子趋化单核细胞进入内皮下并激活为巨噬细胞[3],巨噬细胞大量吞噬ox-LDL,形成泡沫细胞,泡沫细胞堆积演变成脂核,动脉粥样硬化斑块由此而形成。由于巨噬细胞通过LDL受体摄取天然LDL存在负反馈调节,不易使胞内大量堆积脂质而形成泡沫细胞[4]。而LDL被氧化修饰后不再被LDL受体识别,转而被巨噬细胞清道夫受体A1(SR-A1)识别和吞噬,这种摄取过程缺乏负反馈抑制,巨噬细胞大量吞噬 ox-LDL转化为泡沫细胞。由此可知,氧化应激反应与动脉粥样硬化斑块的形成和进展密切相关。 3 不稳定斑块破裂并发血栓导致缺血性脑血管病(卒中或TIA) 不稳定斑块破裂并发血栓形成是动脉粥样硬化性疾病事件的主要诱发因素。造成斑块破裂的因素是多方面的,而氧化应激在其中扮演了重要角色。影响斑块稳定的主要因素有:斑块内细胞凋亡、内皮功能不良、斑块内新生血管增多和降解斑块纤维帽的基质金属蛋白酶(M M Ps)增多。M M Ps是影响斑块稳定性的关 键因素[5],主要受氧化应激的调控[6],而细胞凋亡、新生血管增多和内皮功能不良也与氧化应激存在密切联系。可见氧化应激是诱发斑块破裂的关键因素,粥样物质溢出诱发血栓形成或 随血液流动至血管远端形成栓塞。氧化应激不仅与缺血性脑血管病血液动力学因素密切相关,与栓塞性因素同样也具密切联系。3 脑缺血级联反应、再灌注损伤 脑缺血及再灌注期间发生着复杂的病理生理变化。一方面,脑缺血再灌注可挽救濒临死亡的细胞,另一方面加重细胞损伤,导致细胞死亡。及时地恢复血液再灌注将有利于减轻脑缺血损伤,可以使某些可逆性损伤获得功能上的恢复。但研究发现,缺血后的血流恢复在某些情况下能导致进一步的组织损伤和功能障碍,称为缺血再灌注损伤,抑制再灌注损伤成为目前治疗缺血性卒中的关键环节[7]。研究表明,氧化应激在缺血再灌注损伤中起关键作

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