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一、自由基的作用
(一)自由基的概念與類型
自由基(freeradical)的化學性質極為活潑,易于失去電子(氧化)或獲得電子(還原),特別是其氧化作用強,故具有強烈的引發(fā)脂質過氧化的作用。生理情況下,細胞內存在的抗氧化物質可以及時清除自由基,使自由基的生成與降解處于動態(tài)平衡;對機體并無有害影響。病理情況下,由于活性氧生成過多或機體抗氧化能力不足,則可引發(fā)鏈式脂質過氧化反應損傷細胞膜,進而使細胞死亡。其種類很多,主要包括:
1.氧自由基
2.脂性自由基
3.其它
(二)氧自由基生成增多的機制
1.黃嘌呤氧化酶的形成增多黃嘌呤氧化酶(xanthineoxidase,XO)及其前身黃嘌呤脫氫酶(xanthinedehydrogenase,XD)主要存在于毛細血管內皮細胞內。正常情況下,90%以XD的形式存在,XO僅占10%。1)當組織缺血缺氧時,由于ATP含量降低,離子轉運功能障礙,Ca2+進入細胞激活Ca2+依賴性蛋白酶,促使XD大量轉變?yōu)閄O.
2)由于ATP分解,ADP、AMP含量升高,并依次分解生成次黃嘌呤,故缺血組織中次黃嘌呤大量堆積。再灌注時,大量分子氧隨血液進入缺血組織,XO在催化次黃嘌呤轉變?yōu)辄S嘌呤并進而催化黃嘌呤轉變?yōu)槟蛩岬膬刹椒磻?,釋放出大量電子,為分子氧接受后產生O-2和H2O2.H2O2在金屬離子參與下形成更為活躍的OH.,使組織O-2、OH.、H2O2等活性氧大量增加。
2.中性粒細胞中性粒細胞在吞噬活動時耗氧量增加,其攝人O2的70%-90%在NADPH氧化酶和NADH氧化酶的催化下,接受電子形成氧自由基,用于殺滅病原微生物。組織缺血可激活補體系統(tǒng),或經細胞膜分解產生多種具有趨化活性的物質,如C3片段、白三烯等,吸引、激活中性粒細胞。再灌注期組織重新獲得O2供應,激活的中性粒細胞耗氧量顯著增加,產生大量氧自由基,稱為呼吸爆發(fā)(respiratoryburst)或氧爆發(fā)(oxygenburst),造成細胞損傷。
一、自由基的作用
(一)自由基的概念與類型
自由基(freeradical)的化學性質極為活潑,易于失去電子(氧化)或獲得電子(還原),特別是其氧化作用強,故具有強烈的引發(fā)脂質過氧化的作用。生理情況下,細胞內存在的抗氧化物質可以及時清除自由基,使自由基的生成與降解處于動態(tài)平衡;對機體并無有害影響。病理情況下,由于活性氧生成過多或機體抗氧化能力不足,則可引發(fā)鏈式脂質過氧化反應損傷細胞膜,進而使細胞死亡。其種類很多,主要包括:
1.氧自由基
2.脂性自由基
3.其它
(二)氧自由基生成增多的機制
1.黃嘌呤氧化酶的形成增多黃嘌呤氧化酶(xanthineoxidase,XO)及其前身黃嘌呤脫氫酶(xanthinedehydrogenase,XD)主要存在于毛細血管內皮細胞內。正常情況下,90%以XD的形式存在,XO僅占10%。1)當組織缺血缺氧時,由于ATP含量降低,離子轉運功能障礙,Ca2+進入細胞激活Ca2+依賴性蛋白酶,促使XD大量轉變?yōu)閄O.
2)由于ATP分解,ADP、AMP含量升高,并依次分解生成次黃嘌呤,故缺血組織中次黃嘌呤大量堆積。再灌注時,大量分子氧隨血液進入缺血組織,XO在催化次黃嘌呤轉變?yōu)辄S嘌呤并進而催化黃嘌呤轉變?yōu)槟蛩岬膬刹椒磻?,釋放出大量電子,為分子氧接受后產生O-2和H2O2.H2O2在金屬離子參與下形成更為活躍的OH.,使組織O-2、OH.、H2O2等活性氧大量增加。
2.中性粒細胞中性粒細胞在吞噬活動時耗氧量增加,其攝人O2的70%-90%在NADPH氧化酶和NADH氧化酶的催化下,接受電子形成氧自由基,用于殺滅病原微生物。組織缺血可激活補體系統(tǒng),或經細胞膜分解產生多種具有趨化活性的物質,如C3片段、白三烯等,吸引、激活中性粒細胞。再灌注期組織重新獲得O2供應,激活的中性粒細胞耗氧量顯著增加,產生大量氧自由基,稱為呼吸爆發(fā)(respiratoryburst)或氧爆發(fā)(oxygenburst),造成細胞損傷。