氧化应激因子范文

氧化应激因子范文（精选7篇）

氧化应激因子 第1篇

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集兰州市第一人民医院2012年6月-2013年4月住院的78例肺癌患者血清标本, 其中非小细胞肺癌51例, 小细胞肺癌27例。所有患者诊断均经病理组织学证实。收集治疗前患者血清标本时均未采取任何治疗措施。其中治疗前男性38例, 女性40例。年龄为38～76岁, 平均54.6±7.86岁。另选本院门诊体检的46例健康人为对照组。对照组与健康组在性别、年龄方面相比无明显差异。本实验在实施过程中均向每一位参与实验者告知实验的目的和要求, 征得同意后采集标本。

1.2 血清ROS、SOD、ESR、CRP表达的测定

采用双抗体夹心ELISA法对血清ROS、SOD含量进行检测。采用魏氏法检测血清样本中的ESR的含量, 采用胶乳增强免疫透射比浊法测得CRP的表达。ROS、SOD试剂盒由Bio Mart公司 (中国上海) 生产, ESR、CRP由本院检验科测定。实验操作严格按照试剂盒说明书进行。所有患者的血清标本均为空腹静脉血3mL (不含抗凝剂) , 健康组的血液标本在门诊体检时收集 (方法同实验组) 。所有标本均在采集后室温放置30mim后, 高速1500r/min离心20min后, 用移液器小心吸取分离的血清至EP离心管中, 编号密封放置于-20℃冰箱中保存待测。检测中每个样本被检测两次, 实验过程重复两遍。

1.3 统计学处理

采用SPSS 19.0 软件包进行统计分析, 数据均采用均数+标准差来表示, 所有数据在统计处理前均经正态分布和方差齐性检验, 符合t检验的条件。两组之间采用独立样本的t检验, 组内不同程度比较采用单因素ANOVA的t检验。肺癌患者血清中ROS、SOD、ESR、CRP表达水平之间的相关性采用Pearson相关检验。

2 结果

2.1 肺癌组和健康人群中ROS、SOD、ESR、CRP水平差异比较

肺癌患者血清中ROS、SOD、ESR、CRP水平明显高于健康对照组 (P<0.01) , 见表1。

2.2 肺癌患者血清中ROS、SOD、ESR、CRP水平和病理类型之间关系

非小细胞肺癌组患者血清中ROS、SOD、ESR、CRP分别为384.09±14.23ng/mL、98.42±7.65U/mL、19.12±5.13mm/h、37.09±3.12mg/L, 小细胞肺癌组患者血清中ROS、SOD、ESR、CRP分别为398.14±7.09ng/mL、96.56±8.24U/mL、20.12±3.27mm/h、32.08±8.02mg/l, 两组进行t检验发现, 非小细胞肺癌组血清中ROS、SOD、ESR、CRP表达和小细胞肺癌患者血清中ROS、SOD、ESR、CRP表达无明显差异 (P值均小于0.05) , 具体见表2。

2.3 肺癌患者血清中ROS、ESR、CRP表达之间的关系

经Pearson相关性检验, ROS和C-反应蛋白显著相关 (r=0.514, P<0.01) , ROS和血沉亦相关 (r=0.405, P<0.01) 。

3 讨论

细胞内存在复杂的氧化-还原平衡, 它对细胞的正常代谢功能、细胞增殖、分化、凋亡的调控具有重要的作用。对于需氧的有机生物体而言, 氧自由基 (ROS) 的暴露是连续的不可避免的事件。真核细胞在有氧呼吸过程中, 一小部分氧不能被完全还原, 生成了具有较强氧化作用的活性氧 (ROS) , 包括超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢等。ROS的产生和细胞抗氧化能力之间严重的失衡就会导致各种类型的生物大分子的损失, 包括DNA、RNA、蛋白质、脂类, 高活性的氧自由基对DNA、RNA、蛋白质、脂类组分的损伤, 最终导致细胞的凋亡。但是在生物进化的过程中, 为了对抗“氧化应激”, 细胞内存在一套抗氧化酶类, 能够清除代谢过程中不断产生的ROS, 使得细胞内ROS处于—个相对稳定的水平, 包括两种重要的防御机制:一种是细胞酶系统, 包括超氧化物歧化酶 (SOD) 、催化酶、谷胱甘肽过氧化物酶, 这些酶能直接解除ROS对细胞的攻击, 其中以SOD在抗氧化酶中特别重要;另外一种是具有氧化还原活性的氧化还原体系, 包括谷胱甘肽 (GST) 和硫氧还原蛋白 (Trx) 氧化还原体系。研究证实, ROS对细胞的损伤作用不仅与细胞内其浓度相关, 并与细胞内ROS/内源性的抗氧化物质平衡相关。氧化应激参与多种疾病的发生、发展, 其通过多种途径参与肿瘤的发生、发展[2,3,4], 包括:1) 参与细胞分化;2) 通过NF-κB等的作用参与凋亡逃匿机制, 参与肿瘤发生;3) 通过调节基质金属蛋白酶 (Matrix metalloproteinase, MMPs) 分泌参与肿瘤组织侵袭和转移;4) 通过调节血管生长因子 (Vascular endothelial growth factor, VEGF) 参与血管生成。此外, SOD可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害, 并及时修复受损细胞, 复原因自由基造成的对细胞伤害。实验中发现, 肺癌患者血清中ROS、SOD分别为397.14±9.16ng/mL、97.34±8.97U/mL, 对照组血清中ROS、SOD分别为84.02±10.97ng/mL、127.61±7.89U/mL, 提示肺癌患者组血清中ROS、SOD表达均明显高于对照组 (P值均小于0.05) 。以上研究结果结合文献提示:细胞内氧化-抗氧化平衡和细胞凋亡、肿瘤发生、发展机制关系密切。然而, 如何通过调控氧化应激进行抗肿瘤的“靶点”治疗则是目前肿瘤研究中迫切需要解决的难题。

近年来研究证实慢性炎症和肿瘤的发生、发展关系密切[5,6,7], 本实验中选择经典的慢性炎症反应标记物, 即C-反应蛋白和血沉。理论认为凡能引起体内血液中的免疫球蛋白、纤维蛋白原、胆固醇、甘油三脂增高或患有某些疾病时, 都可引起血沉的变化。此外, C-反应蛋白早于1930年发现, 是一种能与肺炎球菌C多糖体反应形成复合物的急性时相反应蛋白, 于 (急) 慢性炎症、肿瘤等情况可增高。本实验中发现, 肺癌患者血清中血沉、C-反应蛋白分别为20.08±4.23mm/h、34.23±7.06mg/L, 对照组血清中血沉、C-反应蛋白分别为8.54±7.32mm/h、3.23±2.676mg/L, 提示肺癌患者组血沉、C-反应蛋白结果均明显高于对照组 (P值均小于0.05) 。

按照病理类型分类发现, 非小细胞肺癌组血清中ROS、SOD、ESR、CRP分别为384.09±14.23ng/mL、98.42±7.65U/ml、19.12±5.13mm/h、37.09±3.12mg/L, 小细胞肺癌组血清中ROS、SOD、ESR、CRP分别为398.14±7.09ng/mL、96.56±8.24U/mL、20.12±3.27mm/h、32.08±8.02mg/L, 两组进行t检验发现, 非小细胞肺癌组血清中ROS、SOD、ESR、CRP表达和小细胞肺癌患者血清中ROS、SOD、ESR、CRP表达无明显差异 (P值均小于0.05) , 提示氧化应激和炎症反应程度和患者肿瘤病理类型无关。

研究结果提示, 氧化应激和炎症反应之间相互作用、相互影响共同参与肿瘤的发生、发展[8]。本研究中经Pearson相关性检验肺癌患者血清中ROS、ESR、CRP表达之间的关系了解氧化应激和炎症反应是否共同参与肺癌的发生、发展, 结果提示:ROS和C-反应蛋白显著相关 (r=0.514, P<0.01) , ROS和血沉亦相关 (r=0.405, P<0.01) 。结合文献报道提示, 氧化应激和炎症反应均参与肺癌的发生、发展, 并相互影响, 共同参与, 符合氧化应激通过NF-κB等的促炎症反应作用参与凋亡逃匿机制, 参与肿瘤发生的理论依据。

综上所述, 肺癌患者血清中ROS、ESR、CRP在肺癌患者血清中的表达明显高于健康人群, 肺癌患者血清中SOD在肺癌患者血清中的表达明显低于健康人群, 经Pearson相关性检验发现ROS、ESR、CRP之间显著相关, 结果符合氧化应激和炎症反应共同参与肺癌的发生发展过程, 通过抗氧化应激和抑制炎症反应进行针对肺癌进行“靶向”治疗是可行性的。但本次试验的样本量较少, 仍需进一步的大样本和深入研究探索。

摘要：探讨了肺癌患者和健康人的血清样本中氧化应激和炎症反应密切相关的几种因子-活性氧簇 (Reactive Ox-ygen Species, ROS) 、超氧化物歧化酶 (Superoxide Dismutase, SOD) 、血沉 (Erythrocyte Sedimentation Rate, ESR) 、C-反应蛋白 (C-Reactive Protein, CRP) 表达差异, 及其之间的相关性和肺癌发生的关系。通过病例对照研究方法采用酶联免疫吸附实验 (ELISA) 检测肺癌患者和正常对照者的血清样本中的ROS、SOD的浓度, 通过魏氏法检测肺癌患者和正常对照者的血清样本中的ESR的含量, 通过胶乳增强免疫透射比浊法对比肺癌患者和正常对照者的血清样本中的CRP表达差异, 进行统计学处理。肺癌患者血清中ROS、ESR、CRP在肺癌患者血清中的表达明显高于健康人群, 肺癌患者血清中SOD在肺癌患者血清中的表达明显低于健康人群;经Pearson相关性检验发现肺癌患者血清中ROS、ESR、CRP之间显著相关, ROS和C-反应蛋白显著相关 (r=0.514, P<0.01) , ROS和血沉亦相关 (r=0.405, P<0.01) 。氧化应激和炎症反应共同参与肺癌的发生发展过程, 通过抗氧化应激和抑制炎症反应进行针对肺癌进行“靶向”治疗。

关键词：肺癌 (LC) ,病例对照研究,氧化应激,炎性反应,酶联免疫吸附法

参考文献

[1]Siegel R, Naishadham D, Jemal A.Cancer statistics, 2013.CA Cancer J Clin.2013;63 (1) :11-30.

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[4]A.Katsabeki-Katsafli, T.Kerenidi, K.Kostikas, et al.Serum vascular endothelial growth factor is related to sys-temic oxidative stress in patients with lung cancer[J].Lung Cancer, 2008, 60:271-276.

[5]Hiroaki Kawasaki, Hiroyuki Abe.Epigenetics in cancerand inflammation[J].Personalized Medicine Universe, 2012 (1) :7-12.

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[7]Julienne E.Bower, Donald M.Lamkin.Inflammation andcancer-related fatigue:Mechanisms, contributing fac-tors, and treatment implications[J].Brain, Behavior, and Immunity, 2013 (30) :48-S57.

氧化应激因子 第2篇

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2010年6月—2012年11月在我院住院的典型急性心肌梗死病人115例,急性心肌梗死诊断根据WHO标准:持续典型胸痛30min以上;典型心电图动态变化;心肌坏死标记物(肌钙蛋白)动态变化。排除标准:入院前2个月曾服用调脂药;症状超过12h入院;合并感染性疾病,如上呼吸道感染、肺部、肝胆道感染等;使用抗炎药物,如非甾体类消炎镇痛药、类固醇和鸦片类等。随机分为对照组及卡维地洛组,卡维地洛组65例,男43例,女22例,年龄59岁~76岁(61.2岁±13.2岁);对照组50例,男31例,女19例,年龄54岁~81岁(59.6岁±11.8岁)。两组病人年龄、性别、心率、血压、血脂、血糖、肝肾功能及心功能指标差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 治疗方法

卡维地洛组:在病情稳定的基础治疗上加卡维地洛(商品名:达利全,上海罗氏制药公司)口服,每次6.25mg,每日2次,若耐受良好,2周后增至12.5mg,每日2次,仍能耐受6周后维持该剂量持续至4个月。若病人不能耐受,出现心力衰竭加重或显著缓慢心律失常,可考虑减量或停药,继续常规药物治疗。对照组予血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI),阿托伐他汀钙、阿司匹林、氯吡格雷、曲美他嗪,部分病人使用洋地黄和利尿剂,不用任何β受体阻滞剂。两组均接受治疗4个月,并观察评估治疗后6个月的不良心血管事件(包括再次入院、不稳定心绞痛、心力衰竭、恶性心律失常、再次梗死、死亡等)。

1.3 血液标本采集及检测

治疗前后分别抽取病人清晨空腹肘静脉血5mL,3 000r/min离心10min(离心半径12.5cm),分离血清。用双抗体夹心ELISA法测定肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平,试剂盒购于军事医学科学院,操作按说明书进行。用放射免疫分析法测定丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)水平,试剂盒由上海放射免疫分析技术研究所提供,按说明书操作。

1.4 统计学处理

采用SPSS 17.0统计软件处理。计量资料用均数±标准差表示,两组间均数的比较采用t或配对t检验,计数资料用率或例数表示,采用卡方检验或者Fisher精确概率法进行比较。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 卡维地洛对氧化应激水平的影响

经过4个月的治疗,两组病人体内氧化应激水平得到改善:SOD水平明显升高,而MDA水平显著下降(P<0.05或P<0.01)。其中卡维地洛组尤为明显(P<0.05)。详见表1。

2.2 卡维地洛对炎症水平的影响

治疗前病人体内存在较高的炎症状态,经过4个月的治疗,两组均有下降(P<0.05或P<0.05),而卡维地洛组更为明显(P<0.05)。详见表2。

2.3 心血管事件

所有病人均接受了回访,并评估了半年内的不良心血管事件。对照组发生心血管不良事件15例(30.0%),卡维地洛组发生心血管不良事件9例(13.8%),卡维地洛组明显低于对照组(P<0.05)。

3 讨论

心肌梗死后,心脏及全身发生一系列病理生理改变。由于心肌缺血缺氧及重要靶组织缺氧,能量代谢紊乱,细胞内Ca2+超载,各种酶活力改变,机体可通过黄嘌呤氧化酶,中性粒细胞的呼吸爆发等途径代谢产生大量氧自由基,氧自由基堆积,可通过多种形式损伤心脏[1]。此时,抗氧化系统中具有保护作用的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、SOD活性下降,具有损害作用的氧化应激产物MDA生成增加[2,3,4]。SOD活性间接反映机体清除自由基的能力[5],而MDA是氧自由基攻击细胞膜中的不饱和脂肪酸引发脂质过氧化作用并因此形成的脂质过氧化物,反映了机体内脂质过氧化的程度,并间接反映了细胞膜损伤的程度[5,6]。此外,病人体内炎症、免疫反应激活,促炎症细胞因子如TNF-α、IL-6等的瀑布反应直接或间接损伤血管内皮功能,使机体抗黏附、抗凝功能减弱。炎症细胞可分泌降解基质的蛋白酶(如基质金属蛋白酶、纤溶酶原激活酶等)使细胞下基质降解而致纤维帽变得薄弱,从而使粥样斑块不稳定性增加,导致管腔部分或完全闭塞[7]。

卡维地洛是新一代非选择性β受体阻滞剂,同时具有钙拮抗、抗自由基、抗氧化等作用,能阻断氧自由基对心脏的损伤。研究证实,卡维地洛的抗氧化活性并非依赖于其β受体阻滞作用,而归因于其独特的咔唑环的分子结构[8]。在体外实验中,卡维地洛能明显抑制巨噬细胞所诱导的氧化低密度脂蛋白形成、减轻心肌细胞膜在氧自由基生成环境中的脂质过氧化。与之相比,其他β受体阻滞剂,如普萘洛尔、拉贝洛尔、噻利洛尔和阿替洛尔等,在卡维地洛发挥抗氧化作用浓度的100倍浓度时,仍无抗氧化活性[9,10]。这说明卡维地洛可能是通过改变酶抗氧化系统活性直接清除活性氧自由基,消除细胞内有害的过氧化物代谢产物。阻断体内脂质过氧化反应,从而起到对氧化应激的抑制作用。

目前研究证实发现卡维地洛和美托洛尔均可降低缺血性心肌病病人TNF-α、IL-6、IL-1β水平,卡维地洛的作用更显著[11]。Li等[12]认为卡维地洛降低促炎细胞因子及升高抗炎细胞因子水平是抑制急性心肌梗死后心室重构的可能机制。本研究显示,治疗后卡维地洛组TNF-α、IL-6浓度比治疗前显著降低,与文献报道一致[13],与对照组治疗后TNF-α、IL-6比较差异也有统计学意义,说明卡维地洛可降低促炎细胞因子,平衡细胞因子网络系统,减轻炎症反应,并可降低冠状动脉粥样斑块的不稳定性。

本研究证实卡维地洛可以降低急性心肌梗死病人MDA、TNF-α、IL-6水平,抑制急性心肌梗死病人体内的氧化应激和炎症水平,从而减少心血管事件的发生和改善预后。据此认为卡维地洛具有潜在的防治急性冠脉综合征病变发生、发展的作用,应用前景较为广阔。

摘要：目的 观察卡维地洛对急性心肌梗死病人氧化应激和炎症因子的影响。方法 将115例急性心肌梗死病人随机分为卡维地洛组(65例)与对照组(50例),两组均予常规治疗,卡维地洛组加用卡维地洛12.5mg,2次/日,疗程4个月,并随访至半年。检测两组治疗前后氧化应激、炎症指标改变情况以及半年内的不良心血管事件。结果 治疗后两组脂质过氧化物丙二醛(MDA)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和超氧化物歧化酶(SOD)较治疗前显著改善(P<0.05或P<0.01),而卡维地洛组尤为明显(P<0.05)。与对照组比较,卡维地洛组的半年心血管不良事件发生率更低(P<0.05)。结论 卡维地洛可显著降低急性心肌梗死病人氧化应激和血清炎症水平,减少心血管不良事件,对急性心肌梗死后的心脏发挥保护作用。

运动诱导氧化应激机制研究进展 第3篇

关键词：运动诱导,氧化应激,抗氧化,氧化应激机制

一般在运动营养学、运动生理学和生物学中抗氧化在急性体育运动和运动训练中仍然是一个热门话题。在过去的几十年中抗氧化主要作为一种防止或减少在剧烈运动后所产生的不利影响的活性氧和氮种类(RONS)的营养策略已经受到关注。抗氧化剂的补充已成为一种常见的做法,在理论上减少氧化应激,促进恢复和提高性能在运动员之间成为一种手段。满足运动员的训练和不同比赛需要的抗氧化微量营养素和抗氧化物,包括马拉松和反复冲刺性的团体比赛项目尚未确定性满足。尤其是通过干预手段使运动能力提高而促进健康以适应训练,有证据表明高剂量的抗氧化剂在这方面可能引起不利影响。

一、运动诱导RONS产生的研究

运动导致产生RONS的最初假设性研究是由戴维斯等人开创。从上世纪80年代初期到近几年的研究已经表明RONS不是唯一的破坏因子,它可作为调节肌肉功能信号的分子和作为对训练适应性反应的启动,互动信号传导通路相关反应对急性和重复性运动能够对抗氧化进行识别,有助于对运动员的抗氧化需求方面进行持续性探讨。对于这一领域的最新研究进展,主要研究目标是抗氧化的基础知识、维生素C和E的特性以及运动员的基础营养。对于运动诱导氧化应激的基本机制和氧化还原生物学的研究,抗氧化防御系统和运动训练过程中的抗氧化剂补充的研究,目前的研究尚未全面。在其他文献中关于抗氧化剂和运动扩展到多学科的几个领域。氧化还原敏感信号和肌肉功能和抗氧化的补充在训练的情况下。其研究目标是解决抗氧化需求的问题,尤其是维生素C和E在运动训练过程中。

二、线粒体呼吸链导致氧耗增加的研究

例如POWERS和JACKSON在2008年提出假设,在肌肉收缩过程中,电子转移通过线粒体呼吸链导致氧消耗的增加而增加超氧的产生。然而,最近更多研究显示,在有氧运动中RONS的产生通过增加线粒体氧通量是大于内部控制机制限定的。肌肉炎症反应的特征是由中性粒细胞和巨噬细胞侵入训练的骨骼肌内部,其次是氧化突变反应。可能有助于RONS产生的增加导致训练几天后肌肉的损伤。虽然侵入的白细胞吞噬性似乎是必不可少的对于损伤肌肉组织的修复和再生,自由基介导的细胞碎片通过吞噬细胞移除可能会引起继发性组织损伤。在骨骼肌组织内发生的这些潜在机制,被认为与运动有关的活性氧产生的主要来源。

三、其他组织成为增加RONS产生的潜在根源的研究

包括心脏、肺以及血液成分,由于长时间剧烈的运动,如白细胞被动员进入血液循环,以及作为全身炎症活性反应的一部分。由于它们的反应,RONS可以氧化和改变生物分子的结构或功能,其中脂质、蛋白质和脱氧核糖核酸最易受伤害的是靶细胞大部分研究已经表明。根据应力的类型和程度,RONS会产生累积,最终对这些大分子造成氧化损伤并且随后对其生理功能修复造成减弱。已被证明氧化大分子进一步受损,例如细胞膜内的脂质双分子层被中断,膜蛋白失去活性,酶的功能丧失,脂蛋白过氧化并且DNA链断裂。

四、氧化还原敏感信号传导通路中断方面的研究

目前已经认识到氧化应激的出现不一定是氧化剂和抗氧化之间的整体失衡所导致,而是氧化还原敏感信号转导通路的中断所造成。例如,促进蛋白降解成为炎症和细胞死亡的其中一部分,长期的研究揭示出高水平的RONS与病理生理学过程的产生发展有关,并且牵连到越来越多的人类疾病,如心血管疾病、代谢、炎症和神经变性疾病、肿瘤以及肌肉萎缩和衰老。此外,潜在性氧化应激的累积是一种重要机制。在动脉粥样硬化的氧化修饰模型的基础上,有人假设了超耐力运动的人员,其训练和比赛持续的时间为数小时,也许引起动脉粥样硬化病变的风险性会更高。

参考文献

[1]邓树勋.运动生理学[M].高等教育出版社,2009.

[2]田野.运动生理学高级教程[M].高等教育出版社,2003.

[3]威尔莫尔.运动生理学[M].北京体育大学出版社,2011.

氧化应激因子 第4篇

1 材料与方法

1.1 材料

实验动物采用Wistar大鼠, 体重220～260g (由佳木斯大学基础医学院动物中心提供) 。皮质醇、IL-6、TNF-a放免试剂盒由中国原子能科学研究所提供, PAF由大连泛帮有限公司提供。

1.2 方法

1.2.1 应激模型的制备

采用束缚加足底自动电脉冲刺激方法形成大鼠应激模型, 刺激方式:设定每1小时一次, 每次1min, 频率0.5Hz, 电压20V。

1.2.2 局灶性脑缺血模型制备

采用改良的Longa法制备大鼠MCAO模型[3]。

1.2.3 动物分组

实验动物随机分为两批, 第一批8只用于应激0h、1h、12h、24h血中皮质醇、IL-6、TNF-a、PAF测定, 为防止多次采血影响应激与对照组局灶性脑缺血模型对比观察, 第二批另取32只大鼠分为:①假手术组8只, 单纯应激不手术;②不应激损伤对照组8只;③应激1h+手术组8只, ④应激24h+手术组8只。应激1h手术组与应激24h手术组分别在应激1h与24h后采用改良的Longa法制备大鼠MCAO模型, 术后24h断头取脑测脑梗死范围。脑梗死范围的确定参照Bedersion法[4], 以TTC染色脑片后正常脑组织呈玫瑰红色, 而梗死组织呈白色, 且界限分明。

2 结果

2.1 应激24h内各时段血Cortisol、IL-6、TNF-a和PAF的浓度变化

应激24h后各时段血Cortisol、IL-6、TNF-a和PAF的浓度均明显增加 (P<0.01) , 但短期1h段IL-6、TNF-a、PAF变化不明显, 只有Cortisol增加明显 (P>0.05) , 见表1。

2.2 应激对大鼠实验性脑梗死范围的影响

术后24h断头取脑, 按前述方法测脑梗死范围, 结果显示, 应激1h后脑梗死范围与非应激脑梗死范围比较无显著差异 (P>0.05) , 应激24h后脑梗死范围明显大于非应激脑梗死范围 (P<0.01) 见表2。

*P<0.05, **P<0.01与应激0h比较 。

*应激24h+手术组与不应激损伤对照组比较P<0.01。#应激1h+手术组与不应激损伤对照组比较P>0.05。

3 讨论

机体在遭受各种致病因素的伤害时, 通过神经-内分泌系统的调节, 产生一系列防御保护反应, 即应激反应。但过强的应激反应通过某些应激因子诱发一系列病理生理改变, 造成组织细胞的损害。目前大量研究表明, 应激使交感-肾上腺髓质、皮质系统兴奋, 可使儿茶酚胺增加, 促使血小板数目增多, 血小板活化因子PAF增多, PAF是迄今为止发现的最强的血小板聚集剂, 使血小板黏附聚集力量增强。它一方面有利于机体对抗出血, 但同时可使血液黏度升高, 加上应激时纤维蛋白原增多, 白细胞数升高等因素, 更加造成血黏度的升高, 称之为血液应激综合征。它可造成组织血液流动的缓慢, 甚至淤滞, 使组织缺血, 易于形成血栓, 加重脑梗死程度[5,6]。

皮质醇是机体应激反应中一个灵敏指标, 过度应激可使皮质醇的分泌增多达到正常分泌量的3～5倍。糖皮质激素分泌增多是应激最重要的一个反应, 它使血糖升高, 并维持循环系统对儿茶酚胺的反应性, 但以往研究表明, 过高水平的糖皮质激素是应激反应危害机体的主要原因之一, 更是加重脑梗死的危险因素[7,8]。

应激同时激活自由基、内皮细胞、单核-巨噬细胞等, 介导IL-6 、IL-1、 TNF-a等炎症介质大量产生和释放, 并发生联级放大效应加重组织炎症反应, IL-6、 TNF-a有增强N-甲基-D-天门冬氨酸 (NMDA) 神经毒的作用, 可致神经髓鞘损伤, 少突神经细胞溶解, 导致细胞死亡[9], 加重梗死及水肿, 增加梗死范围。

本实验表明, 应激产生的上述应激因子 (皮质醇、血小板活化因子PAF、促炎因子TNFa、IL-6、) 随应激时间增加而增加, 但一过性短期应激只有Cortisol有一定程度增加, 而TNFa、IL-6、PAF无明显变化, 随着应激时间达到一定时数 (12～24h) 有明显增加, 提示一过性一般强度应激对人体危害因素不多, 并未见增加脑梗死范围, 但达到一定强度及时间的应激反应将使多个系统应激因子增多, 通过以上的复杂机制一定程度上使脑梗死范围增大, 具体其中哪一种应激因子在其中起决定作用, 还是连锁式反应有待进一步探讨。提示应激是生物正常反应, 一般性应激有害因素不多, 不构成损伤, 但达到一定程度则有害应激因子明显增多, 对脑梗死有明显影响。

摘要：目的:探讨应激因子对大鼠实验性脑梗死的影响。方法:采用束缚加足底自动电脉冲刺激方法制成大鼠应激模型;采用MCAO大鼠局灶性脑缺血模型;通过检测大鼠束缚应激后血浆中应激因子—皮质醇 (Cortisol) 、白细胞介素-6 (IL-6) 、肿瘤坏死因子-a (TNF-a) 、血小板活化因子 (PAF) 等应激标志物变化, 探讨应激因子对大鼠实验性脑梗死的影响。结果:1应激24h内各时段血中Cortisol、IL-6、TNF-a和PAF的浓度变化显示, 应激24h后均明显后增加 (P<0.01) , 但短期1h段IL-6、TNF-a、PAF变化不明显。2应激1h后脑梗死范围与非应激脑梗死范围比较无显著差异 (P>0.05) , 应激24h后脑梗死范围大于非应激脑梗死范围并有显著差异 (P<0.01) 。结论:短暂应激后应激因子只有Cortisol有一定程度增加, 但对脑梗死范围影响不大;过度应激导致多种应激因子明显增加, 综合因素加大脑梗死范围。

关键词：应激,皮质醇,白细胞介素-6,肿瘤坏死因子-a,血小板活化因子,脑梗死

参考文献

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氧化应激因子 第5篇

奶牛围产期指母体怀孕28周到产后一周这一分娩前后的重要时期, 围产期奶牛的氧化应激反应一直是制约奶牛饲养业发展的一大难题。过量的自由基可以诱导动物机体产生脂质过氧化, 引起细胞膜结构和功能的改变, 造成机体免疫功能和炎症应答能力下降, 使奶牛对疾病的易感性增强。因此, 利用抗氧化剂来缓解氧化应激对奶牛生产造成的危害已成为当前的研究热点。单宁是一种具有抗氧化特性的植物次级代谢产物, 但此前学界少有其对奶牛影响的研究。

此次的研究结果表明, 添加栗树单宁可以降低奶牛血液和肝脏中丙二醛的含量, 提高血液中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和总抗氧化能力的活性以及肝脏组织中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性。

氧化应激因子 第6篇

1 氧化应激与2型糖尿病

氧化是指分子失去电子的化学过程, 同时产生高度反应的自由基, 包括一些活性氧 (ROS) 和活性氮 (RNS) 。这些活性物质作为有氧代谢的自然产物可以活化多种信号转导过程中的级联反应, 影响细胞吞噬、血管舒张和中性粒细胞功能。ROS的增多或者抗氧化剂的减少会导致氧化应激, 而氧化应激与包括2型糖尿病在内的多种疾病的发病有关[2]。

研究表明, 细胞内和细胞外葡萄糖浓度的升高会引起氧化应激, 对2型糖尿病及其并发症的发生、发展产生影响[3]。糖尿病氧化应激的主要来源包括葡萄糖的自动氧化、线粒体产生过多的ROS、非酶糖化和多元醇通路。在多元醇通路中, 醛糖还原酶通过辅酶NADPH的作用将葡萄糖转变为山梨醇。NAPDH是生成内源性抗氧化剂谷胱甘肽 (GSH) 的必须物, 由于糖尿病患者醛糖还原酶消耗过多的辅酶NADPH, 导致GSH生成减少, 从而加重氧化应激[4]。糖尿病氧化应激产生的其他机制还包括线粒体的电子转移, 研究证实细胞内葡萄糖水平的升高会增加线粒体有氧呼吸过程的电子转移, 从而产生更多的ROS[4,5]。同时, 糖尿病患者代谢紊乱导致体内氧化还原失衡, 影响还原反应敏感性蛋白 (例如蛋白激酶Cε) , 增加线粒体ROS的生成。另外, 晚期糖基化终末产物能激活NADPH氧化酶, 使ROS的生成增多。另外有研究发现, 倍增的Wnt信号通路会刺激线粒体产生过多的ROS[6]。线粒体ROS水平的升高会损害DNA、膜蛋白和膜脂肪, 开放线粒体转换孔 (MPTP) , 增加线粒体内促凋亡蛋白 (如细胞色素C) 的释放, 导致细胞凋亡。线粒体呼吸链中产生的ROS已经被证实是TNF-α和IL-1激活NF-κB通路的第二信使[5]。

尽管多数研究显示糖尿病ROS主要来源于线粒体, 但是ROS还有其他的重要来源。例如, 葡萄糖刺激并通过NADPH氧化酶催化产生的过氧化物、由黄嘌呤氧化酶催化产生的过氧化物[7]。有研究发现, 脂肪氧合酶在酶促反应中也会产生大量自由基。脂肪氧化酶的代谢产物, 尤其是12 (S) 羟廿碳四烯酸和15 (S) 羟廿碳四烯酸, 可以促进动脉粥样硬化, 与包括糖尿病在内的多种疾病的发病有关[8]。非线粒体来源的ROS还包括环氧化酶 (COX) 。促炎因子可以通过NADPH氧化酶的激活和ROS的生成来诱导COX2的表达。葡萄糖水平的升高能够诱导内皮来源的血管收缩剂前列腺素的生成, 提示COX2在糖尿病血管炎中起重要作用。有证据表明氧化应激对COX表达有重要影响, COX的表达还与血糖浓度有关[9]。ROS另外一个来源是细胞色素p-450单胺氧化酶, 与糖尿病患者肝脏损伤有关。通过对ob/ob小鼠和雄性肥胖Zuker大鼠以及糖尿病患者的研究, 发现血液中细胞色素氧化酶CYP2E1的表达明显增加, CYP2E1能够产生大量的自由基, 导致脂质过氧化, 引起肝脏疾病, 包括非酒精性脂肪肝炎[10]。

ROS可以激活许多应激敏感性激酶, 引起胰岛素抵抗。活化的激酶能够上调并激活NF-κB并激活蛋白-1 (AP-1) , 进而激活JNK并抑制INK, 增加促炎因子基因的表达。

2 炎症与2型糖尿病

目前研究认为炎症是糖尿病及其并发症发生、发展的关键因素之一。高血糖引起的氧化应激促进炎症的发展, 造成内皮细胞损伤, 微血管通透性增加, 增加促炎因子 (如TNF-α, IL-6和IL-1β) 的释放, 导致胰岛素敏感性降低, 引起糖尿病及并发症[11]。

研究发现, 肥胖和2型糖尿病患者的脂肪组织有单核细胞浸润, 提示有慢性炎症存在[12]。脂肪细胞和浸润的巨噬细胞, 分泌TNF-α、IL-6、抵抗素、脂肪酶、促酰化蛋白 (ASP) 、纤溶酶原激活物抑制剂1 (PAI-1) 和血管紧张素原等促炎/促血栓生成因子, 引起动脉粥样硬化和胰岛素抵抗。脂肪细胞也分泌脂联素等脂肪细胞因子, 脂联素与胰岛素敏感性和抗动脉粥样硬化有关, 内脏脂肪堆积可以降低脂联素水平。另外, 某些肌肉细胞分泌的肌肉细胞因子也影响胰岛敏感性和炎症反应。

脂肪细胞分泌的促炎因子通过NF-κB和JNK通路发挥作用。促炎因子的增加, 使2型糖尿病产生脂代谢紊乱, 并影响胰岛β细胞的功能和存活。

3 氧化应激、炎症级联反应与2型糖尿病

从上述讨论中, 我们发现炎症和氧化应激之间存在着紧密联系, 可能存在氧化应激、炎症级联反应 (OIC) 。根据Lamb和Goldstein的研究表明, OIC通过正反馈来调节和保持免疫介质与代谢系统之间的平衡[13]。在这些级联反应中, 来自免疫系统、脂肪组织、线粒体介导/激活的应激敏感性酶 (如j NK、蛋白激酶C、促分裂原活化蛋白激酶、IKK-b) , 可以增加促炎介质 (如TNF-α, IL-6和单核细胞趋化蛋白-1) 的表达。OIC活化的酶与胰岛素抵抗的发展、β细胞功能衰竭和血管功能障碍有关。因此, 调节代谢和免疫过程中的OIC, 可以提高葡萄糖代谢、胰岛素敏感性和改善血管功能, 从而延缓2型糖尿病的发展。

4 规律性锻炼对2型糖尿病的抗氧化和抗炎作用

4.1 规律性锻炼对2型糖尿病的抗氧化作用

为了保持体内氧化还原平衡, 细胞内形成了非常复杂的酶和非酶的抗氧化系统, 保护机体免受自由基损伤。酶类抗氧化剂包括GLPx, CAT, SOD, HO-1, NAD (P) H醌氧化还原酶-1 (NQO-1) , 硫氧还原蛋白等。非酶抗氧化剂包括维生素E、维生素C和醇抗氧化物等。有研究发现长期锻炼能够增加组织和细胞对氧化应激的抵抗, 减少组织和细胞的氧化性损伤。在健康老年人中, 经过规律性体育锻炼后, 内在的抗氧化能力增加, 脂质过氧化减少[14]。锻炼也能够改善嘌呤的代谢, 通过减少肌肉和血浆中嘌呤氧化酶底物的来源, 减少次黄嘌呤核尿酸的生成。同时, 有研究还发现转录因子nf-e2相关因子2 (Nrf2) 是抗氧化应激的重要转移因子之一[15]。规律性锻炼能够诱导ROS激活Nrf2, 增加抗氧化酶 (如GPx, GST, and HO-1) 的表达。有人通过对糖尿病动物模型ZDF大鼠的研究发现, 在经过12周的游泳训练后, ZDF大鼠的改善胰岛素抵抗和糖代谢障碍, 得到明显改善, 脂质过氧化明显减轻[16]。还有研究发现, 规律性锻炼能增加体内NO的生成, 增加NO的生物利用度, 降低血压和减少血小板的激活, 减轻氧化应激。体育锻炼增加e NOS的表达和e NOS丝氨酸的磷酸化使ROS得合成减少, 同时对抗氧化酶的表达产生影响[17]。低强度的运动还能增加Cu/Zn-SOD蛋白的生成。中等强度的有氧运动能减少脂质过氧化, 同时增加2型糖尿病患者GSH水平和过氧化氢酶活性。

当然, 上述保护作用都发生在适量运动的状态下, 过度的剧烈运动会导致损伤。因为, 在剧烈运动时, 血流动力学发生改变, 机体的氧耗量增多, 代谢增加, 会打破自由基与抗氧化剂之间的平衡, 耗氧的增加会产生大量的ROS[18]。尽管剧烈运动可以引起ROS生成增加, 但是规律性锻炼引起的轻微性氧化应激可以使机体逐渐使用并减轻氧化应激造成的损伤。适应性反应, 不仅与锻炼的强度有关, 还与自身状况 (如年龄) 有关, 以及锻炼科目的有关。

4.2 规律性运动对2型糖尿病的抗炎作用

研究表明, 规律性体育锻炼能够减低体内CRP、IL-6和TNF-α的水平, 同时增加IL-4和IL-10等抗炎物质的水平[19]。规律性锻炼, 能增加脂联素的表达, 改善胰岛素抵抗, 延缓2型糖尿病的发展。研究显示生活方式的改变包括饮食控制和体育锻炼, 能够减少炎症的发生。2型糖尿病胰岛出现淀粉沉积、纤维化和胰岛细胞死亡增加与炎症反应有关。有研究表明, 锻炼能改善机体的胰岛素敏感性并保护胰岛功能, 同时还表明锻炼能减少促炎因子IL-6和TNF-α在胰腺的积聚, 从而减少胰岛的炎症。

5结论与展望

2型糖尿病、心血管疾病、大肠癌、乳腺癌和痴呆等疾病都是与久坐的生活方式有关, 进一步研究锻炼对机体的影响机制非常重要。氧化应激和炎症与2型糖尿病的发病机制有密切关系。规律性体育锻炼能够减低体内CRP、IL-6和TNF-α水平, 同时还能增加抗炎因子 (如脂联素、IL-4和IL-10) 的水平, 对2型糖尿病患者有抗氧化和抗炎作用。因此, 规律性锻炼可以作为2型糖尿病和并发症的重要辅助治疗方法。然而, 体育锻炼对炎症反应通路和氧化应激级联反应的影响机制仍不十分清楚, 需进一步研究。同时, 对不同的糖尿病患者制定不同强度、不同类型的锻炼方式也需要进一步细化研究。

摘要：目前随着生活方式的改变和能量的过多摄入, 肥胖和2型糖尿病的发病率明显增加。氧化应激和炎症是2型糖尿病的重要发病机制之一。体育锻炼作为一个自然的抗炎和抗氧化剂能够改善胰岛素抵抗, 降低2型糖尿病的发病率和病死率。体育锻炼的抗炎和抗氧化机制可能与降低体内CRP、IL-6和TNF-α等炎症因子水平有关。进一步研究体育锻炼的抗炎和抗氧化机制, 对预防2型糖尿病的发生、发展具有重要意义。

氧化应激因子 第7篇

小胶质细胞是脑组织中的免疫细胞, 一些内外因素均可使其激活, 活化后的小胶质细胞可通过NADPH氧化酶 (还原型烟酰胺嘌呤二核苷酸磷酸) 产生大量的ROS。NADPH氧化酶在小胶质细胞高表达, 是催化生成超氧阴离子自由基 (O2·-) 的主要酶类。本研究以小鼠小胶质细胞 (BV-2细胞) 为受试对象, 通过加入NADPH氧化酶抑制剂后测定氟处理BV-2细胞ROS产生情况, 了解NADPH氧化酶在氟作用下小胶质细胞ROS产生中的作用, 为氟致中枢神经系统损伤机制的研究提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

超净工作台 (江苏苏净集团公司) ;150型二氧化碳 (CO2) 恒温培养箱 (荷兰Heraeus公司) ;倒置显微镜 (Nikon公司) ;流式细胞仪 (FACScan) 。氟化钠 (NaF, 上海生工生物工程有限公司) ;MTT (美国Hyclone公司) ;NADPH氧化酶抑制剂API (Santa Cruz Biotechnology公司) ;硝基酪氨酸 (NT) 试剂盒 (北京安必维抗体技术有限公司) 。

1.2 细胞培养

小鼠小胶质细胞 (BV-2) 由中国协和医科大学基础医学细胞中心提供。细胞常规培养于DMEM高糖培养基 (含10%胎牛血清, 1×105U/L青、链霉素) , 5%CO237℃条件下培养。待细胞达到70%~80%融合时进行1:3传代, 本实验细胞采用2d换液, 3d传代一次的方法。

1.3 细胞增殖活力的测定

用0.25%的胰蛋白酶消化单层培养细胞, 用含10%的胎牛血清的培养液配成单个细胞悬液, 将细胞以1×104个/孔的密度接种于96孔板中, 每孔体积200μL。将96孔板放入CO2细胞培养箱中继续培养2~3d后, 加入浓度为0、1、5、10、25、50、100mg/L的氟化钠, 分别在染毒6、12、48h, 加入MTT溶液, 用酶标仪测定各孔吸光度, 测定波长为490nm。细胞活力用MTT的还原率表示。

1.4 细胞内ROS检测

将细胞以4×104个/mL的密度接种于6孔板, 于5%CO2细胞培养箱中继续培养2~3d后, 加入浓度为0, 1, 5, 10, 25, 50, 100mg/L的氟化钠, 染毒6, 12h和24h后加入荧光探针 (DCFH-DA) , 37℃孵育30min, 用流式细胞仪对细胞内ROS含量进行检测。对NADPH氧化酶抑制剂处理的细胞, 在细胞生长约60%时, 加入100μm NADPH氧化酶抑制剂API, 2h之后加入浓度50mg/L NaF处理24h, 加入荧光探针 (DCFH-DA) , 37℃孵育30min, 用流式细胞仪对细胞内ROS含量进行检测。激发波长488nm, 发射波长530nm, 以DCF的平均荧光强度表示ROS生成量。

1.5 统计学方法

采用SPSS 13.0for Windows软件进行数据统计分析。采用单因素方差分析 (ANOVA) 进行组间比较, 组间两两比较采用LSD检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 氟化钠对BV-2细胞增殖活力的影响

BV-2细胞染毒6h后, 100mg/L NaF染毒组细胞增殖活力显著降低, 差异有统计学意义 (P<0.01) , 但在1和5mg/L NaF处理组, 细胞增殖活力出现一个显著升高现象, 之后, 随染氟剂量的增加细胞增殖活力显著降低;染毒12h后, 10、100mg/L NaF染毒组细胞增殖活力显著降低, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;染毒24h后, 1、5、10、100mg/L NaF染毒组细胞增殖活力显著降低, 差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。

注:*与对照组相比, P<0.05;#与对照组相比, P<0.01。

2.2 氟化钠对BV-2细胞中ROS含量的影响

BV-2细胞染毒6h后, 5mg/L NaF以上染毒组细胞内ROS含量显著升高, 差异有统计学意义 (P<0.01) ;染毒12h后, 10mg/L NaF以上染毒组细胞内ROS含量显著升高, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;染毒24h后, 50、100mg/L NaF染毒组细胞内ROS含量显著升高, 差异有统计学意义 (P<0.01) , 见表2。

注:*与对照组比较, P<0.05, #与对照组比较, P<0.01。

2.3 NADPH氧化酶对氟化钠暴露的BV-2细胞ROS水平的影响

我们先前的研究已发现氟能引起小胶质细胞ROS水平增加[3], 因此, 为检测氟引起的ROS水平增高是否由NAD-PH氧化酶引起, 我们加入NADPH氧化酶抑制剂API与氟共同处理小胶质细胞, 发现API能够显著降低NaF诱导的BV-2细胞内ROS含量, 见表3。

注:a与0mg/L NaF染毒组比较, P<0.01;b与50mg/L NaF染毒组比较, P<0.01。API:NADPH氧化酶抑制剂。

3 讨论

由于神经系统耗氧率高, 脑膜富含易氧化的多不饱和脂肪酸, 脑组织中的抗氧化酶活性相对比其他组织低, 对氧介导的损伤非常敏感。目前多数研究认为, 氟诱导的氧化应激是氟引起脑损伤的基础。作为神经系统的免疫细胞, 小胶质细胞在正常状态下处于静息状态, 当中枢神经微环境发生改变时可激活为活化状态[4], 抵御外来抗原的侵袭, 对机体产生保护作用。然而, 过度的活化可释放过多的炎性因子和ROS等, 引起中枢神经系统损伤[5,6]。NADPH氧化酶是介导免疫细胞细胞外超氧化物产生的主要酶, 在小胶质细胞中高表达。NADPH氧化酶能够催化氧分子生成超氧阴离子自由基 (O2·-) [7]。本研究发现, 氟处理组细胞内ROS的含量显著高于对照组, 并呈显著的剂量-反应关系。由此可以推测, 氟可诱导ROS水平增高, 引起氧化应激。API, 一种广泛使用的NADPH氧化酶抑制剂, 显著降低了氟引起的小胶质细胞内ROS含量。说明NADPH氧化酶参与了氟诱导的小胶质细胞氧化应激反应。本研究结果表明氟可降低小胶质细胞活力, 引起小胶质细胞氧化损伤, NADPH氧化酶在氟诱导的ROS产生中起一定作用。

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