20xx年醫(yī)學(xué)專題—淺談自由基與健康(編輯修改稿)
2024-11-19 04:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 退。當(dāng)自由基與膠原蛋白聚合，則引起皮膚失去張力和彈性，皺紋增多，以及老年性骨質(zhì)增生。 由自由基引發(fā)的氧化應(yīng)激，可導(dǎo)致線粒體DNA突變。人類線粒體DNA(mtDNA)為一環(huán)狀雙鏈超螺旋DNA，存在于線粒體基質(zhì)中。mtDNA具有極其經(jīng)濟的基因排列，沒有內(nèi)含子，卻有部分區(qū)域基因重復(fù)使用，因此任何突變都可能造成重要功能的病理性變化。mtDNA片段缺失或點突變，可導(dǎo)致機體老化、心肌缺血、老年心衰等老年性心臟疾病的發(fā)生；衰老心肌中片段缺失可導(dǎo)致自由基介導(dǎo)的脂類過氧化反應(yīng)加速，形成動脈粥樣硬化斑塊。生殖細胞系mtDNA突變，可引起遺傳性氧化磷酸化(OXPHOS)能力缺陷而導(dǎo)致過早發(fā)生退行性疾病。 機體內(nèi)的自由基主要產(chǎn)生于那些具有重要功能、活動性高、耗氧量高的組織細胞，如腦細胞、神經(jīng)細胞、心肌及內(nèi)分泌細胞內(nèi)。這些部位氧化應(yīng)激的發(fā)生，可導(dǎo)致這些組織細胞內(nèi)DNA、蛋白質(zhì)、脂膜的損傷。誘導(dǎo)細胞凋亡，加速機體老化。自由基通過其強氧化作用對核酸進行氧化和交聯(lián)，使發(fā)生斷裂、突變，從而嚴(yán)重影響蛋白質(zhì)遺傳信息的正常轉(zhuǎn)錄和翻譯，使蛋白質(zhì)表達量降低甚至消失，或者產(chǎn)生突變蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)合成減少正是老年性記憶減退、智力障礙及肌肉萎縮的重要原因?？傊?，近年來大量的研究表明，由自由基引發(fā)的氧化應(yīng)激過程，是70余種諸如心臟病、糖尿病、癌癥、中風(fēng)、阿爾茨海默癥、帕金森綜合癥、黃斑變性等慢性退行性疾病的根源。3 氧自由基的清除 自由基對生物體既有必需的一面,又有損傷的一面,所以生物體內(nèi)的氧自由基是不斷產(chǎn)生、不斷利用又不斷被消除的過程。但當(dāng)氧自由基不斷增值至消除不掉時,就會損害機體。因此機體內(nèi)形成了一套抗氧化防御體系,其消除機制大致可分為酶抗氧化劑和非酶抗氧化劑。3. 1 酶抗氧化劑 生物體內(nèi)的酶保護系統(tǒng)主要包括超氧化物歧化酶(SOD) 、過氧化氫酶(CAT) 、谷胱甘肽過氧化物酶(CSH2PX)等。SOD是一種具有特定生物催化功能的蛋白質(zhì),由蛋白質(zhì)和金屬離子組成,主要分布于胞液如線粒體基質(zhì)中。SOD能催化O2發(fā)生歧化反應(yīng),從而消除體內(nèi)的SOD合成員受O2 濃度影響,O2濃度高時, SOD生物合成能力也增高,有研究表明,人體的一些疾病反映在SOD與O2含量的變化上,對SOD減少或O2的增加的疾病可用SOD藥物治療。另外,SOD也有在護膚品中的成功應(yīng)用,目的是消除生物體氧化產(chǎn)生的O2,起到保護細胞作用,對抗衰老及護膚養(yǎng)顏具有重要的應(yīng)用價值。SOD消除O2過程中產(chǎn)生的H2O2,對機體亦有損害。H2O2是一種強氧化劑,可氧化抗壞血酸等有機物,并可直接使少數(shù)酶如CuZn2SOD失活。過氧化氫酶(CAT)可消除H2O2。但在細胞中,它主要存在于過氧化體中,而在線粒體及胞漿中產(chǎn)生的H2O2,?？抗入赘孰倪^氧化物酶(GSH2Px)消除。產(chǎn)生的GSSG在谷胱甘肽還原酶作用下又被還原為GSH ,繼續(xù)參加消除活性氧的反應(yīng)。3. 2 非酶抗氧化劑 生物體內(nèi)用于消除活性氧的非酶抗氧化劑有脂溶性維生素E、水溶性維生素C ,尿酸、血漿銅藍蛋白等。由于生物膜是疏水環(huán)境,O2在膜中溶解性比在水中好,因此脂溶性維生素E能清除OOH ,防止脂類過氧化造成的損失。生物體內(nèi)水溶性維生素C濃度較高時,可作OH的消除劑。人體血漿中的尿酸,它是OH的有力清除劑。血漿中還含有血漿銅藍蛋白,也能消除O2，雖然其消除能力僅為SOD的1/ 30000 ,但由于它在血漿中的含量高,其作用也不容忽視?？寡趸瘎┦翘烊坏淖杂苫鶜⑹?也是相當(dāng)豐富且無處不在的,許多植物中就富含抗氧化劑。植物體內(nèi)的抗氧化劑主要有β2胡蘿卜素、番紅素、維生素C、E和黃酮類化合物等,因此人們必須從植物中獲得足夠的抗氧化劑,以滿足自身的需要。富含抗氧化劑的植物主要是一些“有色”的蔬菜和水果。胡蘿卜、南瓜、桃、杏、橘子等橙色植物中包含的抗氧化劑主要是β2胡蘿卜素。葡萄、柚、檸檬、蕎麥等黃色植物中含的抗氧化劑主要是黃酮類化合物。菠菜、韭菜、無頭甘藍菜、空心菜、綠花椰菜、芥蘭菜等綠色植物中包含的抗氧化劑主要是維生素C和維生素E。維生素C能與細胞中的過氧化物利用羥基自由基反應(yīng),使氧化連鎖反應(yīng)中止進而保護細胞的完整性。蕃茄(含番茄紅素最豐富的食物) 、葡萄柚(紅肉) 、西瓜等紅色植物中包含的抗氧化劑主要是番茄紅素。大蒜、包心菜、洋蔥、韭菜、洋蔥等植物中包含的抗氧化劑主要是丙烯基硫化物。3. 3 抗氧化劑如何工作 (1) 正常氧原子具有4對電子,機體正常代謝可使氧原子失去一個電子,這樣就形成了氧自由基,氧自由基主要通過搶奪其它分子上的電子而使自己配對。 (2) 當(dāng)自由基從細胞膜上奪取一個電子后,就產(chǎn)生了另一個新的自由基,并開始了鏈反應(yīng)。 (3) 電子奪取鏈反應(yīng)侵蝕細胞膜,導(dǎo)致細胞完整性的喪失,為癌癥及其它疾病打開了方便之門。 (4) 由于其特殊的分子結(jié)構(gòu),抗氧化劑能給出一個電子給自由基自身不會形成有害的能引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的危險物質(zhì)。3. 4 避免自由基傷害的一些方法(1)拒絕抽煙。科學(xué)研究表明,抽煙是目前產(chǎn)生最快及最多自由基的方式,每吸一口煙就會制造十萬個以上的自由基,會導(dǎo)致全身性癌癥,甚至加速癌細胞生長,尤其是肺癌。它還會造成許多慢性病,例如,心血管病
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