活性氧自由基與疾病的關系研究進展.doc

中英文摘要 2 1 前言 3 2 氧自由基 3 2 1 氧自由基的種類 4 2 1 1 超氧化物自由基 4 O2 2 1 2 過氧化氫自由基源 4 2 1 3 羥基自由基 HO 4 2 1 4 單線態(tài)氧 4 2 1 5 過氧化脂質 5 2 2 氧自由基的相互作用原理 5 3 氧自由基對人類造成的危害及防治手段 5 3 1 氧自由基會造成什么樣的危害 5 3 2 活性氧自由基的清除和對疾病的減緩 6 3 2 1 微量元素對活性氧自由基的清除 6 3 2 2 藥用植物中存在的天然抗氧化劑 7 3 2 3 具有抗氧化作用的植物 7 3 2 4 具有抗氧化性的酶 8 3 2 5 化學合成藥作為抗氧化劑 8 4 總結 8 參考文獻 11 聲 明 12 致謝 13 活性氧自由基與疾病的關系研究進展 摘 要 氧本是一種生命體賴以生存的物質 自然界中無處不在 當它參與反應轉化成 活性氧自由基時 對人類乃至各種生命體都造成了嚴重的危害 從而導致各種疾病 諸 如 心腦血管疾病 糖尿病 白內障 炎癥 衰老 以及我們談虎色變的癌癥等等 本 文將簡單的探討活性氧自由基的成因 造成的疾病和怎么去預防氧自由基的給我們帶來 的危害 關鍵詞 氧 氧自由基 疾病 預防 The Research Progress of the Relationship of the Oxygen free Radicals and Disease Abstract Oxygen is a kind of substance to survive for organisms and it is ubiquitous in nature but When it was transferred in reactions into active oxygen free radicals that are capable of inflicting fatal injuries and caused disease to humans and all living organisms Such as cardiovascular disease diabetes cataract inflammation aging cancers and so on The article will be discussed the formation of the active oxygen free radicals the mechanism of pathopoiesia and how to prevent its harm to organisms by reducing oxygen free radicals Key word Oxygen Oxygen radicals Disease Prevent 活性氧自由基與疾病的關系研究進展 1 前言 眾所周知人類的衰老與氧化過程有關 而真正的造成這一情況的因子就是氧自由基 人類生活在飽含氧氣的空氣中 是我們維持生命的不可或缺的一種物質 一旦離開氧氣 人類的生命就不會存在 但氧氣也會對人類造成危害 并且有某些情況下能殺死我們健 康的細胞有更甚者會導致死亡 說到這里令人毛骨悚然 然而我們要知道的是直接殺死 細胞的并非氧氣本身 而是我們前面提到的由它變化產生的代謝產物氧自由基 它會直 接造成生命體的細胞膜的損傷和細胞內某些功能性的障礙 所以它是人體疾病 衰老和 死亡的始作俑者 它的存在直接關系到我們人類生活和生存 為此人類做了大量的實驗 工作來研究它 人類生命過程中發(fā)生的許許多多的重要反應 如新陳代謝中最常見的氧 化還原反應等等 多與活性氧自由基有關 并且近些年來 對活性氧自由基的研究在醫(yī) 學 生物學 生物化學及生命科學等領域受到了高度重視 國內外許許多多的科研工作 者和團隊對活性氧自由基的產生與表征也相繼進行了多方面的研究和探索 1 4 2 氧自由基 活性氧自由基 指的是含有一個不成對電子的氧原子或者含氧基團 因為如果原子 要形成分子 原子里的電子必須配對 并且原子和原子之間如果形成化學鍵 那么化學 鍵中電子也必須要成對出現(xiàn) 因此氧自由基就必須去奪取其他的物質中的一個電子 從 而使得自己形成以穩(wěn)定的性質存在 根據化學中的定義 把這一類行為現(xiàn)象稱之為 氧 化 而人類生物體系常遇到的氧自由基也無時無刻不在發(fā)生著這樣的反應 然而像這 些羥自由基 脂氧自由基 超氧陰離子自由基 二氧化氮和一氧化氮自由基再加上單線 態(tài)氧 過氧化氫和大氣中常見的臭氧 我們通稱為活性氧 我們體內存在的活性氧自由 基也具有如免疫和信號傳導過程的功能和作用 但是過多的活性氧自由基對生命體就會 造成危害 造成人類正常細胞組織的損壞 從而引發(fā)各種疾病的出現(xiàn) 如心臟病 心腦 血管疾病 老年癡呆癥 炎癥 帕金森病和腫瘤等等 另外 外界環(huán)境中的自然界的各 種輻射 空氣污染 煙塵 化學藥物的大量使用等都會促使人體產生更多的氧自由基 使我們最本源的核酸發(fā)生突變 歸根結底這就是人類衰老和疾病的根源 2 1 氧自由基的種類 科學界對自由基的研究表明 自由基的種類較多 大多轉瞬即逝 迅速的發(fā)生反應 而消失 并且瞬間再次的產生 根據它的特性 主要將其分為如下五種 5 2 1 1 超氧化物自由基 O2 它是最早同時也是最多的自由基 廣泛的存在生命體中 在生命體中無論是在非酶 反應或酶參與的反應中都可能通過接受電子的方式氧化生成超氧化物自由基 而該自由 基又可誘導體內超氧化物歧化酶使其及時得到清除 2 1 2 過氧化氫自由基源 俗名雙氧水 日常生活中在極稀的濃度下用于創(chuàng)口和其它的消毒 可見它的氧化性 強弱 它是自然界中能穩(wěn)定存在的一種氧化性物質 能產生破壞性極大的羥基自由基 2 1 3 羥基自由基 HO 它是最為活躍的自由基 能與大多數(shù)的有機物或無機物快速的發(fā)生反應 且迅速的 產生和消失 而它主要的危害是會使得生命體內脂質的過氧化而造成細胞的破壞 同時 也會和核酸 糖類 氨基酸類 磷酸酯類等大多數(shù)生物體內的活性本源物質發(fā)生反應 特別是和我們常說的遺傳因子 DNA 中的嘌呤和嘧啶的作用 從而導致細胞的突變和死亡 2 1 4 單線態(tài)氧 也叫激發(fā)態(tài)氧分子 它在生命體內會不斷生成與消失 且在多種生理活動和病理機 制中起作用 不論出現(xiàn)好的或者壞的作用 比如說在光敏化氧化條件下 各種生物的活 性成分 如蛋白質 氨基酸 核酸等等 都很容易與其發(fā)生反應而使得有機體遭受損壞 如發(fā)生在動物和人體中時會引發(fā)蛋白質光氧化疾病 2 1 5 過氧化脂質 脂肪類物質中的不飽和脂肪酸能為氧化 從而產生這一類物質 因此它們是許多有 機反應后必然產生的產物 并且大多發(fā)生于細胞膜上 從而導致細胞膜失去其生命作用 和功能或者造成死亡 另外它也會直接的與生命物質蛋白質和核酸發(fā)生作用 也造成細 胞 組織更甚者是器官的病變或衰竭 2 2 氧自由基的相互作用原理 生命體經細胞從自然界獲取的氧是分子態(tài)的單質氧 這些獲取的氧大部分被人體吸 收利用與生命體的一系列復雜的反應 以維持生命體各自的均衡 它促使生成新的我們 身體需要的物質 同時也產生能量維持人體的正常運轉 另外有少數(shù)的氧被轉化成自由 基形態(tài) 因為這種物質非?；顫?以致能與各種生命物質發(fā)生反應和作用 從而造成一 系列對細胞乃至生命體具有破壞性的連鎖反應 這里我們認為氧自由基的危害如此之大及其可怕 但是正常情況下 我們的細胞是 不會遭受這種分子殺手的毒害 為什么呢 這是因為在我們人體細胞內存在著大量的抗 氧自由基的物質 抗氧化劑 例如常見的維生素 E 維生素 C 以及一些酶等等 這些天 然存在的抗氧化劑被人體吸收和利用就能夠與氧自由基發(fā)生反應 使的氧自由基被徹底 清除 從而消除它的危害 3 氧自由基對人類造成的危害及防治手段 3 1 淺談氧自由基產生的危害及機制 要談到的是活性氧自由基會對人類造成什么樣的危害呢 當人體受創(chuàng)傷或者是手術 流血過多時 我們的身體組織就會處于缺氧的狀態(tài) 而機體在這種狀態(tài)下就會出現(xiàn)代謝 上的紊亂 原本順利的生命運動過程受到阻礙 即所謂的能量代謝發(fā)生障礙 此時細胞 色素氧化酶沒有能力把氧代謝成水 那么這時氧原子便會被脫去一個電子 而使得其從 無害的氧變成具有殺傷性的活性氧自由基 由此造成細胞膜的結構和功能的破壞 破壞 線粒體 切斷細胞能源的供應 毀掉溶酶體 使得細胞自溶而消亡 不僅僅如此 它同 時也會對人體的非細胞的組織體和結構形成危害 如破壞細胞的粘合作用 使得完整的 血管組織變得破敗不堪 從而發(fā)生血液上的疾病 發(fā)生血崩 組織液滲漏 更有可能導 致組織的水腫和紫癜等情況的出現(xiàn) 進一步的情況也會影響到我們的重要的一個控血器 官 心臟 如冠狀動態(tài)的痙攣 心肌細胞缺血缺氧造成的一系列代謝的改變 打破了原 有的平衡 細胞里面的抗氧化劑也隨之減少 從而再次使得氧自由基的生成作用加快 當心臟從新恢復正常狀態(tài)的時候 新的血液的注入 此時由于抗氧化劑的不足 不能夠 有效的清除產生的氧自由基 由此對人體造成高度的殺傷力 大量的離子從心肌細胞中 溢出 擾亂心臟正常的搏動 引起心室顫動 從而導致死亡 除了對心血管的影響外 還會造成糖尿病 白內障 炎癥 衰老 中風 癌癥等等 疾病 上面談到活性氧自由基對生命體尤其是人類造成的影響和危害 針對這些影響和危 害我們該怎么對待和應付呢 3 2 活性氧自由基的清除和對疾病的減緩 正常生命體特征下 體內產生的活性氧自由基雖然不斷的產生 同時也不斷被抗氧 化系統(tǒng)清除掉 至始至終保持一種動態(tài)平衡 雖然自由基中的大多數(shù)被抗氧化劑所清除 但依舊會有逃逸的氧自由基可能造成細胞及脫氧核糖 DNA 的損傷 外源性抗氧化劑 能夠加強淬滅這些逃逸的自由基 從而減緩氧化損傷的速率 6 抗氧化劑通常分為酶類 和非酶類抗氧化劑 有些文獻也把區(qū)別于這兩類之外出現(xiàn)頻率相對較低者稱之為相關抗 氧化劑 將固有的清除劑稱為內源性抗氧化劑 而從外界攝入的抗氧化劑如食品或藥品 稱為外源性抗氧化劑 內源性抗氧化劑又可根據它的特性被分為水溶性 脂溶性以及金 屬絡合物三類 3 2 1 微量元素對活性氧自由基的清除 人們也常說多食用含硒的食物能美容 這里我們要闡明的是這種說法是有根據的 學術界認為硒是若干抗氧化酶的必需組分 它組成的這些物質能消除脂質氫過氧化物 掐斷活性氧自由基的致病起因 從而起到防病的作用 因此生命體中硒水平的高低直接 關系到對相關疾病的抵抗能力 和生命體所表現(xiàn)的抗氧化能力的強與弱 7 錳也是某些重要酶的形成體 經實驗 4 證實 錳可以消除在脂質代謝中產生的氧 自由基 同時還表現(xiàn)一定程度的抗癌作用 常用于臨床診治 3 2 2 藥用植物中存在的天然抗氧化劑 多糖類的物質 如 藻類多糖 從海帶中提取的含單糖和硫酸基的水溶性雜多糖 菌類多糖 其它植物多糖 如金線蓮多糖 沙棘多糖 南沙參多糖等均具有清除氧自由 基與抗老化的作用 為多糖的藥理應用開拓了新的研究方向 8 10 黃酮類化合物 研究表明 如黃芩甙 柚皮甙等可以有效的清除羥自由基 可 HO 參與治療一些因 增加而引起的炎癥 衰老和腫瘤等疾病 9 HO 酚類 如訶子多酚能有效清除活性氧自由基 對卵磷脂脂質過氧損傷有顯著的抑制 作用 11 萜類化合物及其甙 人參總皂甙 人參總皂甙是從人參中提取物的主要成分 可延 緩衰老 增加SOD 和過氧化氫酶在血液中的含量 具有明顯的抗氧化作用和延緩衰老 12 冬凌草甲素 冬凌草甲素為四環(huán)二萜類化合物 是從冬凌草中分離提取而得到的 在臨床上應用中可作為一種抗氧化劑而用于癌癥的治療 13 蒽醌類化合物 現(xiàn)代醫(yī)學分析中證實蘆薈內含有大量的蒽醌類化合物 蘆薈的主要 藥用成分是蘆薈素和大黃素 具有抗炎 抑菌和殺菌作用 能夠達到清除活性氧自由基 促進細胞再生和傷口愈合的作用 還可防止和避免血管狹窄造成的疾病 14 17 20 3 2 3 具有抗氧化作用的植物 根據學術界對人類營養(yǎng)的探索以及流行病學的研究發(fā)現(xiàn) 常食用新鮮時令的蔬菜與 水果 有延緩衰老的作用 不僅可以降低腫瘤 特別是消化道腫瘤的發(fā)病率 這是因為 蔬菜和新鮮的水果可以清除掉能產生氧自由基的原發(fā)物質 也就是所謂的超氧負離子 隨著超氧負離子的減少 生成氧自由基的本源也就相應的減少 由此而達到延緩人類衰 老的目的 通過對營養(yǎng)方面的研究發(fā)現(xiàn) 生活中常見的水果 蔬菜大多數(shù)都具有清除超 氧負離子的作用 而蔬菜中尤其以薺菜 青菜 蒜頭 黃芽菜的抗氧化效果最強 21 24 再者 常吃那些富含維生素 A 的胡蘿卜 菠菜 花菜和甘薯 富含維生素 C 的葡萄 桔 子和青椒 含維素 E 的豌豆 檸檬和未加工的麥胚芽 葵花籽 花生仁 還有富含硒的 卷心菜 洋蔥 燕麥片 海產品和一些常見的野草野菜 25 27 如馬齒莧 15 等等 3 2 4 具有抗氧化性的酶 巴曲酶 科研人員用巴曲酶進行體外清除氧自由基的實驗證實了巴曲酶可以極為有 效的清除超氧陰離子自由基 說明它是一種優(yōu)良的抗氧化劑 具有極廣的應用前景 16 超氧化物歧化酶 SOD 是一種具有抗氧化性能且能清除氧自由基金屬離子的蛋白 質 常人的血液中SOD 含量一般維持在90 mg L 1 由此可以看到SOD 對生命體尤其是 人類的重要性 3 2 5 化學合成藥作為抗氧化劑 4 氧和4 羥四甲基哌啶氮氧自由基和它的衍生物具有明顯的抗脂質過氧化物的作用 可以較好的清除活性氧自由基 28 吲達帕胺和維拉帕米均具有護理心肌和清除活性氧自由基的功效 可用于治療冠心 病 9 抗氧化劑的群體是相當龐大的 它包括 機體組織中本來就含有的膽紅素 組氨酸 蛋白 還原性谷胱甘肽 ?；撬?胱氨酸 超氧化物歧化酶 過氧化氫酶 谷胱甘肽過 氧化物酶等 食物中能夠攝入獲得的各種維生素 氨基酸 礦物質和植物還原性物質等 后者主要來源是自然界中本身存在的天然抗氧化劑 自然界中的天然抗氧化劑種類繁多 譬如維生素中的Va Vc和Ve 胺氨酸 含硒的化合物 前花青素等等 礦物質中的硒 錳 鋅 鐵等等 植物中的黃酮類 多酚類 類胡蘿卜素類等等 除此之外 還包含動 物肉類中的酶類和肽類等 29 30 4 總結總結 綜上所述 人類在與疾病的斗爭中 不斷的研究和尋找出多種多樣的藥物食物以達 到祛病強身 維持自身的健康和養(yǎng)顏延緩衰老的作用 那么人類要生活的更好 該怎么 處理和應對呢 煙熏火燎的環(huán)境對人類乃至任何生命體都是有危害的 近些年國家也大力整治煙塵 的污染 已取得了顯著的效果 研究同樣也證實吸二手煙和直接吸煙對機體造成的傷害 是一樣的 所以盡量少食煎炸食物和處在油煙較重的環(huán)境中 是藥三分毒 這句話不無道理 無論中藥西藥 治療的疾病越頑固 毒性自然就越 大 常用的抗生素 消炎痛劑到抗癌的化療藥物都是會產生自由基的 千萬不要荒唐的 認為藥物可以有病治病 無病保身 這里建議有病求醫(yī) 謹遵醫(yī)囑 該服藥才可服藥 切不可濫用藥物 農產品的豐產與農藥的使用是密不可分的 殘留農藥的農作物當人體食用后會產生 大量自由基從而造成危害 當我們避無可避是 可將蔬果放入冰箱一至二天 這樣可以 分解掉 80 90 的殘留農藥 極大的減少對人體的危害 水是生命之源 在人的一生中都是不可或缺的 每個人每日應飲用 1200 毫升以上 的水以保證身體的正常供給 但是這里說到的是 必須是干凈的飲用水 機體維持正常的生命運作 與食物是密不可分的 經常食用新鮮的蔬菜和水果能較 好的幫我們清除自由基 減少疾病的發(fā)生 同時還得適當?shù)氖秤萌玺~ 蛋 奶 豆類含 有豐富蛋白質的食物 加強身體營養(yǎng)的供給 多方均衡 在食品加工過程中也得加強注 意 對添加劑嚴格的控制 盡量以新鮮的食材為主 譬如腌制過的食品中含有亞硝酸鹽 在機體內也會誘導而產生致癌物 總而言之 隨著科學界對氧自由基認識的逐漸深化 也形成了一套比較行之有效的 人類自我調理方法 當加強身體的自身鍛煉 規(guī)律性的生活 服藥需謹慎 摒棄惡習惡 俗多食用新鮮的時令果蔬 多補水 讓我們最大程度的減少氧自由 基給我們帶來的傷害 讓我們更加的健康 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