氧化应激与糖尿病大血管病变
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氧化应激在糖尿病及其并发症中的作用分析糖尿病是一种较为常见的代谢性疾病,严重威胁人们的健康。
它的发生和发展都与氧化应激有关。
氧化应激是指机体在生理活动中产生氧化分子,引起生物分子的氧化作用,从而对细胞和组织造成一定的损伤。
在糖尿病的情况下,身体出现胰岛素抵抗、高血糖、高胆固醇、高三酰甘油等情况,这都会加速氧化应激的过程。
本文将阐述氧化应激在糖尿病及其并发症中的作用分析。
一、氧化应激对糖尿病的发生和发展的影响氧化应激是导致糖尿病的生物学机制之一。
由于高血糖、高胆固醇、高三酰甘油等因素,导致胰岛细胞分泌的胰岛素减少,细胞受体对胰岛素的敏感性降低,从而导致胰岛素抵抗。
而在胰岛素抵抗的状态下,机体需要更多的胰岛素来调节血糖水平,以保持血糖的正常范围。
这种情况下,机体会增加血糖利用过程中的能量消耗,导致过程中产生较多的自由基。
如果机体缺乏足够的抗氧化物,那么就会引起氧化应激的过程,加速糖尿病的发生和发展。
除了因为高血糖、高胆固醇、高三酰甘油等因素引起的氧化应激,身体的一些病理生理情况同样会造成氧化应激的发生和发展。
比如,糖尿病患者往往会有睡眠不良、生活方式不规律等因素,导致机体免疫力下降,无法有效抵御自由基的损害。
二、氧化应激在糖尿病并发症中的作用除了加速糖尿病的发生和发展,氧化应激同样会影响到糖尿病的并发症。
在糖尿病的情况下,机体中的炎症活动持续增加。
而糖尿病合并微血管病变是糖尿病并发症中最常见的一种。
微血管病变主要包括视网膜病变、肾脏病变和神经病变等。
那么,氧化应激在这些并发症中的影响是怎样的呢?首先,氧化应激是导致微血管病变的主要原因之一。
氧化应激可导致微血管内皮细胞内的氧化损伤和细胞凋亡。
同时,氧化应激还可影响微血管周围的血管收缩和血管壁通透性的增加,从而促进了微血管病变的发生。
其次,氧化应激还可加速肾脏病变的发生和发展。
一方面,氧化应激可影响肾小球内皮细胞的功能,导致肾小球内皮细胞受损和炎症的加剧,从而引起肾小球硬化等。
高糖环境下血管内皮氧化应激损伤的发生机制作者:张娜曾凯来源:《糖尿病新世界》2018年第03期[摘要] 伴随着糖尿病患者的逐年增加,糖尿病并发症所导致的死亡也越来越受到重视。
在文中主要就高糖诱发氧化应激损伤引起的血管内皮功能紊乱的发生机制展开分析,以期可以为糖尿病的血管并发症治疗提供借鉴。
[关键词] 糖尿病;高糖环境;血管内皮;并发症;氧化应激[中图分类号] R587.2 [文献标识码] A [文章编号] 1672-4062(2018)02(a)-0197-02研究数据显示2013年全球便已存在3.82亿的糖尿病患者,2015年糖尿病患者的人数则增加达4.15亿,同时每两秒就有新的患者确诊为糖尿病,而由于其严重并发症,每6 s就有一人死于糖尿病。
其中,心血管系统相关并发症作为2型糖尿病高致死率及致残率的主要原因,阐明心血管并发症的发病机制对降低糖尿病的致死率至关重要。
研究证据表明,高糖诱发氧化应激损伤引起的血管内皮功能紊乱是糖尿病血管并发症发生发展的基础。
活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)作为体内氧化应激的始发因素,其动态平衡对于维持血管内皮的功能稳定具有重大影响,不仅能够参与调控血管内皮细胞的凋亡、坏死,还可以作为重要的信号转导分子,激活细胞内多条信号通路,介导炎症因子释放、血管形态结构改变及通透性增大等损伤反应的发生。
1 高糖环境下ROS的生成增加线粒体作为体内ROS来源的主要细胞器,呼吸链中产生超氧化物如O2-和 H2O2构成生物体内ROS的90%以上。
在糖尿病的高血糖环境下,机体的糖代谢转换为脂质代谢增加,使体内游离脂肪酸升高,可引起线粒体的分裂及融合,使线粒体内膜电位超极化,从而导致线粒体电子转移链解耦联引起超氧化物的生成增加。
而持续暴露于高糖环境中促使线粒体ROS的过度生成,可进一步加重线粒体形态和功能的损伤,形成恶性循环。
除了线粒体损伤引起的ROS生成增加外,高糖诱导的内皮损伤能通过激动内皮一氧化氮合成酶(eNOS)催化精氨酸促使NO的合成增加,导致亚硝基-氧化还原反应失衡,使ROS和过氧硝酸盐生成增加。
综述糖尿病血管并发症与内皮细胞氧化应激的关系段淑芳1叶真21浙江中医药大学杭州3100532浙江中医药大学第一附属医院摘要:内皮细胞损伤是糖尿病血管病变的基础,而高血糖引发的氧化应激,进而激活NF KB、PKC等信号通路,对血管内皮细胞损伤起重要作用。
针对抗氧化的病因学治疗是糖尿病并发症预防和治疗的关键。
笔者对此作一综述。
关键词:糖尿病;氧化应激;内皮细胞;血管病变中图分类号:R5872文献标识码:A文章编号:10055509(2010)06094403R e lationship betwee n Diabe tic Vasc ular Complic ations and Endodermis C ell Oxidation S tr ess Duan Shufang,Ye Zhen Zhe j iang Chi nese Medic a l Unive r sity,H a ngz hou(310053)Abstra c t:Endodermis cell injury is the base of diabetic vascular le sion,and high gluc ose can cause oxidation str ess and st imulate signal path of NF KB,PKC,which can injure vasc ular e ndoder mis cell The tr eatment pointing to the etiology is the key to diabetic complica t ion Thereof t he author expounds itKe y wor ds:diabetes;oxidation stress;endodermis cell;vasc ular le sion糖尿病(Diabetes mellitus,DM)大血管病变一直是患者致残致死的首要原因,30%~40%的患者在发病10年后至少会发生一种血管并发症。
氧化应激对心血管疾病发生的影响心血管疾病是指由于心血管系统出现病变,导致心脏和血管的功能受到影响,从而引发各种疾病。
研究表明,氧化应激是心血管疾病的重要发病机制之一,本文将从氧化应激对心血管健康的影响、氧化应激与心血管疾病的关系、氧化应激的预防和治疗等方面进行探讨。
一、氧化应激对心血管健康的影响氧化应激是指细胞内外环境发生变化,细胞自身的抗氧化系统不能及时清除自由基等有害物质,导致细胞氧化损伤的现象。
细胞氧化损伤可以直接或间接地导致各种疾病的发生,包括心血管疾病。
氧化应激对心血管健康的影响主要体现在以下几个方面:1. 损伤内皮细胞。
内皮细胞是心血管系统中最重要的细胞之一,其作用包括调节血管张力、维持血液流动、调节炎症反应等。
氧化应激会导致内皮细胞膜的脂质过氧化、蛋白质氧化和DNA氧化损伤,从而影响其生理功能。
2. 损伤心肌细胞。
心肌细胞是心脏的构成单位,其功能状态直接影响心脏的收缩和舒张。
氧化应激会导致心肌细胞氧化损伤,从而引发心肌细胞死亡和心肌重构,最终导致心肌功能的下降和心血管疾病的发生。
3. 促进动脉硬化。
动脉硬化是心血管疾病的主要表现之一,其过程包括动脉内皮细胞损伤、炎症反应、胆固醇沉积、平滑肌细胞增生等。
氧化应激可以直接或间接地促进动脉硬化的发生,加速心血管疾病的进展。
二、氧化应激与心血管疾病的关系心血管疾病是多种疾病的统称,包括冠心病、高血压、心肌梗死等。
这些疾病的发生与氧化应激密切相关。
1. 冠心病。
冠心病是指冠状动脉发生病变,导致血流量减少或阻塞,从而引发心肌缺血和心绞痛。
氧化应激可以促进冠状动脉内皮细胞损伤、炎症反应等过程,从而导致冠心病的发生。
2. 高血压。
高血压是指动脉血压持续升高,超过正常值的范围。
氧化应激可以导致血管内皮细胞产生一系列生物活性分子,包括血管紧张素、内皮素-1等,从而引发血管收缩、炎症反应等过程,加重高血压的病情。
3. 心肌梗死。
心肌梗死是指冠脉发生血栓形成,导致心肌缺血和坏死。
糖尿病及其并发症与氧化应激的关系本文通过从氧化应激的相关概念及其作用、糖尿病氧化应激的产生及其作用、氧化应激对糖尿病及其并发症的作用探讨氧化应激与糖尿病及其并发症的关系,得出在糖尿病的发生、发展过程中会产生氧化应激,同时氧化应激可诱导和加重糖尿病和糖尿病并发症。
因此两者为相互诱导,相互影响的关系,思考在药物研发的过程中是否可以通过改善氧化应激对糖尿病进行预防及治疗。
标签:氧化应激;糖尿病;糖尿病并发症糖尿病是临床上常见的代谢疾病,以高糖为主要表现且在长期高糖状态下易引发多种并发症如:糖尿病肾病、糖尿病心肌病、糖尿病眼病、糖尿病神经病变等[1]。
研究表明糖尿病患者的生活质量明显下降,并且给社会和医疗卫生事业带来沉重的負担。
但目前为止糖尿病的发病机制尚不完全明确,可能与诸多通路和众多生理功能的改变有关。
很多实验表明,糖尿病及其并发症的发生、发展与氧化应激有重大关系。
本文探讨了糖尿病氧化应激的产生及其作用和氧化应激对糖尿病及其并发症的作用还阐述氧化应激与糖尿病及其并发症之间相互诱导,相互影响的关系,希望为糖尿病的预防和治疗提供思路。
1 氧化应激的定义及其作用氧化应激是指机体在受到威胁时如:物理损伤、化学刺激等导致体内的自由基(氧自由基和氮自由基)大量增多,破坏了原有的抗氧化防御体系与自由基之间的平衡,进而导致一系列的细胞及组织损伤。
在氧化系统中,常见的自由基有超氧阴离子(O2-)、一氧化氮(NO.)、羟自由基(OH.)、过氧化氢(H2O2)等。
抗氧化系统的其只要作用的包括两类物质,其一是酶促类物质:过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等;其二是非酶促类物质:维生素C、维生素E、谷胱甘肽(GSH)、α-硫辛酸(LA)、褪黑素(melatonin,MLT)等。
氧化应激可以导致机体的生物膜、蛋白质、DNA等多种物质损伤,并影响诸多信号通路转导。
2 糖尿病氧化应激的产生及其作用2.1 葡萄糖自氧化在长期的高血糖状态下,发生自身氧化,在生成烯二醇和二羟基化合物的同时产生大量的活性氧。
高血糖对机体损害的原理高血糖是指血液中的血糖浓度过高,常见于糖尿病患者。
长期高血糖会对机体造成严重的损害,主要是通过以下几个原理实现的:1. 糖化反应:高血糖条件下,葡萄糖与蛋白质结合形成糖基化产物,即糖化蛋白。
糖化蛋白会引发一系列的病理生理效应,如血管壁的增厚、弹性纤维的断裂、肾小动脉病变等,从而导致多器官受损。
2. 氧化应激:高血糖条件下,过量的葡萄糖通过多种途径增加了氧化应激。
氧化应激是指体内产生的自由基超过体内抗氧化系统的清除能力,导致细胞内的脂质、蛋白质和DNA受到氧化损伤。
氧化应激的产物会直接损害细胞膜、细胞器和细胞核,对机体各个组织和器官造成进一步的损害。
3. 糖尿病肾病:高血糖是导致糖尿病肾病的主要原因之一。
糖尿病肾病是指糖尿病患者出现的肾小球滤过率下降和肾小管损伤,最终进展为肾功能不全。
高血糖导致肾小球的基底膜增厚和肾小管细胞的功能异常,影响了肾脏的滤过和排泄功能,从而导致肾脏损伤。
4. 神经损伤:高血糖会引起神经组织的损伤,表现为神经纤维的变性和损伤,糖尿病患者常见神经病变的症状包括疼痛、感觉异常和肌力减退等。
高血糖会改变神经细胞内的代谢过程,并干扰神经细胞的正常功能,如神经传导、神经递质的合成和释放等,从而导致神经损伤。
5. 血管损伤:高血糖会直接影响血管的正常功能,造成血管壁的损伤和炎症反应增加。
高血糖增加了内皮细胞的黏附性和表面的黏附分子的表达,导致炎症细胞的粘附和血管内皮细胞的损伤,同时降低了一氧化氮的产生,进一步导致血管功能异常和动脉粥样硬化的发生。
总之,高血糖通过糖化反应、氧化应激、糖尿病肾病、神经损伤和血管损伤等多种途径对机体造成损害。
这些损伤既可以是直接的,也可以是间接的,相互作用并最终导致多组织和多器官的功能障碍。
因此,控制血糖水平对于预防和减轻这些损害非常重要,对于糖尿病患者来说更是必不可少的。
氧化应激反应及其在疾病发生中的作用氧化应激是一种生物学现象,是细胞内的氧自由基和其他构成氧化还原反应的生化物质与细胞蛋白、脂质和核酸等分子中发生的一系列反应过程。
如果氧化还原平衡被削弱或破坏,氧自由基就会大量产生,进而导致一系列有害反应,从而对细胞、组织和器官产生损伤。
氧化应激反应与各种疾病如心血管疾病、神经系统疾病、糖尿病、肝病和癌症等的发生发展密切相关。
本文将对氧化应激的生理学机制及其在疾病中的作用进行综述。
一、氧化应激的生理学机制氧化应激反应是一种细胞内氧自由基与生物分子的氧化反应。
通俗地讲,氧自由基是一种高度反应性的氧分子。
在细胞内,氧自由基的产生可以通过生物代谢和外界环境等因素的影响,如辐射、环境污染和化学药品等。
通常,氧自由基在细胞内为激活T细胞和吞噬细胞等细胞作用,这些作用都是正常的生理反应。
然而,当细胞受到过度刺激或外界因素的干扰时,氧自由基的产生将失去平衡,而且通常会明显增加。
这称为氧化应激反应。
氧化应激反应可引发一系列反应,如脂质过氧化、蛋白质氧化和DNA氧化等。
这些反应会导致生物分子分解失衡,从而对生物体产生危害。
二、氧化应激反应与心血管疾病的关系心血管疾病是一个广泛的概念,包括冠心病、高血压和心力衰竭等疾病。
许多研究表明,氧化应激反应是导致心血管疾病发生和进展的主要因素之一。
在心血管疾病中,氧化应激反应的主要作用是导致血管内皮细胞功能障碍和血管收缩功能失调。
同样,研究还发现,氧化应激反应还可能导致冠状动脉供血不足的病变,从而影响心肌细胞的功能。
三、氧化应激反应与神经系统疾病的关系眼前,在神经系统疾病的发生和进展中,氧化应激反应的作用也得到了认识。
诸如阿尔茨海默病、帕金森氏症和脑部创伤等神经系统疾病,都涉及到这种反应。
在这些疾病中,氧化应激反应的作用主要是破坏细胞的稳定状态和细胞氧化还原平衡,导致神经元死亡,从而加速疾病的发展。
四、氧化应激反应与糖尿病的关系糖尿病是一种常见的代谢性疾病,氧化应激反应在其发生和发展过程中也扮演了重要的角色。
糖尿病与心血管病的共同病理机制研究概述:随着现代生活方式的改变,慢性非传染性疾病已成为全球健康的重要挑战之一。
其中,糖尿病和心血管病是两种最为常见和严重的慢性非传染性疾病,也被广泛认识到它们之间存在密切关联。
本文旨在探讨这两种疾病之间的共同病理机制,并分析可能解释其关系的因素。
一、高血压与代谢异常1. 高血压与胰岛素抵抗高血压与2型糖尿病之间存在着相互影响的关系。
胰岛素抵抗是2型糖尿病的主要特征之一,同时也会导致高血压发生或恶化。
胰岛素通过多途径参与维持正常血压水平,包括通过作用于肾小球内皮细胞和豆腐脂麻貉等部位增加氮氧化物(NO)合成以及通过减少交感神经系统的活性等。
胰岛素的抵抗导致上述调节机制受损,从而可能引起高血压。
2. 血糖与动脉硬化高血糖是糖尿病最基本的特征,同时也被认为是心血管病发生和进展的主要诱因之一。
高血糖通过多种途径影响动脉内皮细胞及其外周细胞功能,并增加心肌梗死和中风的风险。
此外,高血糖还会增加低密度脂蛋白氧化、促进血小板活化和凝聚等,进一步加剧动脉硬化进程。
二、慢性炎症与氧化应激1. 炎症反应与内皮功能紊乱慢性低度炎症在心血管病和2型糖尿病中均起到重要的作用。
这种慢性炎性反应可引发内皮细胞功能异常,从而阻碍一系列对心血管系统具有保护作用的效应物质合成,如一氧化氮(NO)等。
内皮功能紊乱会导致血管舒张功能异常,进而促进动脉粥样硬化和高血压的发生。
2. 氧化应激与糖尿病及心血管病氧化应激是糖尿病和心血管病共同的重要机制。
在高血糖环境下,细胞产生的氧化应激物质增加,如过氧化氢、超氧阴离子等,使抗氧化系统失去平衡。
同时,含有丰富多不饱和脂肪酸的细胞成分也容易受到过氧化损伤。
这些反应会导致细胞膜、核酸和蛋白质的结构和功能受损,并引发一系列细胞信号传导异常,从而增加了心血管事件的风险。
三、微循环异常与组织缺氧1. 微循环异常与冠心病心脏是一个高度依赖微循环正常功能供养血液的器官。
在2型糖尿病中,由于多种原因导致微循环异常,如动脉内皮细胞功能障碍、红细胞变形能力降低和血小板增加等。