氧化应激反应是否是机体组织细胞低氧损伤的罪魁祸首

什么是氧化应激反应？

氧化应激反应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(reactiveoxygenspecies,ROS)和活性氮自由基(reactivenitrogenspecies,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(.O2-)、羟自由基(.OH)和过氧化氢(H2O2)等;RNS包括一氧化氮(.NO)、二氧化氮(.NO2)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。低氧HIF-1αROSH2O2SODH2O+O2CAT细胞色素C氧化酶活性↓组织细胞损伤氧化应激生理反应过程××SOD,CAT↑↑

HIF-1α↑氧代谢增加ROS↑↑H20细胞色素C氧化酶↓↓ROS↓SOD,CAT↓

低氧预测研究结果HIF-1HIF-1低海拔高海拔ROS

Chua-FongChen,Su-YiTsai,Ming-ChiefMa,etal.HypoxicpreconditioningenhancesrenalsuperoxidedisputeslevelsinratsPhysiol,2003;552(2):561-569.低氧组小白鼠的血中自由基含量，比海平面组的小白鼠少了至少四成SOD2不同海拔大鼠各组织SOD酶活力的测定

心(U/mg)脑(U/mg)肺(U/mg)肾(U/mg)胃(U/mg)低海拔对照组0.106±0.0340.273±0.0770.328±0.0430.247±0.0540.269±0.074慢性高原组0.096±0.0300.216±0.0350.350±0.0700.248±0.0580.275±0.132P值>0.05>0.05>0.05>0.05>0.05陈斌、郭志坚、黄慧群等：《急进不同高原海拔地区健康成人血氧代谢酶变化研究》，高原医学杂志，2007；17（1）：20-23.

高原地区养路工人血清中SOD水平并不升高。CAT不同海拔大鼠各组织CAT酶活力测定

心（U/mg）脑（U/mg）肺（U/mg）肾（U/mg）胃（U/mg）低海拔6596.91±800.49490.04±365.316936.05±1265.597908.85±1042.431542.70±521.40高原组6009.18±548.331658.95±762.167293.99±244.137690.99±432.132005.51±861.11P值>0.05>0.05>0.05>0.05>0.05细胞色素C氧化酶低海拔组高原组组别心脏肝脏肺脏肾脏脑低海拔对照组0.1033±0.0410.9031±0.0780.7038±0.0720.8033±0.0250.5072±0.019慢性高原组0.0801±0.0290.601±0.1710.401±0.0450.601±0.0390.301±0.034t值2.2013.2342.0562.0081.998P值0.0240.00180.0390.0290.043SOD,CAT↓HIF-1α↑氧代谢降低ROS↓↓H20细胞色素C氧化酶↓ROS↓SOD,CAT↓

低氧实际所测结果讨论机制一.抗氧化系统超抑制现象SOD,CAT↑

HIF-1α↑氧代谢↑ROS↑↑H20细胞损害细胞色素C氧化酶↓╳ROS↓或↑SOD,CAT↓

╳机制二.低氧适应机制从急性低氧到慢性低氧机体出现了由“耗能型”向“节能型”的转化，即细胞内可能出现有氧代谢逐渐减少，有氧代谢逐渐增多现象，这样过量的ROS就无法产生，SOD,CAT等水平不变机制三.线粒体损伤HIF-1α↑↑氧代谢不能进行ROS↓↓H20线粒体损害细胞色素C氧化酶↓╳SOD,CAT↓

╳╳光镜HE20×低海拔高海拔光镜HE20×低海拔高海拔电镜1500×低海拔高海拔电镜2000×低海拔高海拔总结

1.慢性低氧会使ROS水平下降。2.