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(2)蛋白质:在自由基的作用下,胞浆及膜蛋白及某些酶可交联成二聚体或更大的聚合 物。这种交联既可借助于蛋白质之间的二硫键形成也可由于自由基损伤的氨基酸残基间的反应 形成。蛋白质的交联将使其失去活性,结构改变。 (3)核酸:自由基对细胞的毒性作用主要表现为染色体畸变,核酸碱基改变或DNA断 裂。80%是0H的作用。OH·易与脱氧核糖及硷基反应并使其改变。 (三)细胞对自由基损伤的防护 自由基的产生既然是有机体在正常或病理条件下的常见现象,因此在进化过程中也就形成 了一系列对抗自由基,防止其损伤的系统。这种生化学防护系统主要有两大类:低分子自由基 清除剂及复合酶系统。 1.低分子清除剂存在于细胞脂质部分的自由基清除剂有维生素E(α-生育酚)和维生素A (B胡萝卜素);存在于细胞内外水相中的自由基清除剂有半胱氨酸、抗坏血酸和谷胱甘肽 等,它们能提供电子使自由基还原,故有重要的防护作用。例如维生素E(生育酚)能还原 O2、单线态氧(02)、过氧化脂质自由基等;抗坏血酸具有相同作用而且能协助生育酚维持 其具有活性的还原状态。B-胡萝卜素是单线态氧(O2)的有效清除剂并能抑制脂质过氧化。 胞浆中的还原型谷胱甘肽(GSH)与还原型辅酶I(NADPH)在某些酶如过氧化氢酶、谷 胱甘肽过氧化物酶等的协同作用下,能还原H202、过氧化脂质、二硫化物及某些自由基。 2.酶性清除剂细胞内有二种酶可以清除H202,即过氧化氢酶和过氧化物酶。如所周知 H202是0H自由基的前身,上述两酶可使H202浓度降低,从而避免高毒性OH·的产生。这两 个酶的细胞内分布,尚不清楚。 细胞内具有清除剂作用的另一个重要酶是超氧化物歧化酶(SOD)。它是一种金属蛋白, 可以歧化02生成H2O2。哺乳类细胞含有两种SOD。其一是位于胞浆中的CuZn超氧化物歧化 酶,另一是位于线粒体中的Mn超氧化物歧化酶。SOD作用的重要意义,在于清除H2O2及OH 的前身02ˉ,从而保护细胞不受强毒性氧自由基的损伤。 清除剂的浓度及活性下降必将引起自由基所致之细胞损伤。 (四)自由基在缺血再灌注损伤机制中的地位 缺血/再灌注损伤机制中的各种学说,无一不与自由基的作用有关。 1缺血/再灌注时脂质过氧化增强(自由基引发),组织及血浆中脂质过氧化物显着增高, 超威结构严重受损。给予抗氧化剂如:维生素E、硒(谷胱甘肽过氧化物酶辅基所含金属)及 SOD能显着减轻缺血/再灌注损伤。 2.细胞膜脂质过氧化改变膜酶、离子通道的脂质微环境,从而使膜通透性增高,细胞外钙 离子内流。膜上Na-K+-ATP酶失活,可使细胞内Na+升高,Na+Ca+交换增强。而使细胞内 钙超载。裂 (2)蛋白质:在自由基的作用下,胞浆及膜蛋白及某些酶可交联成二聚体或更大的聚合 物。这种交联既可借助于蛋白质之间的二硫键形成也可由于自由基损伤的氨基酸残基间的反应 形成。蛋白质的交联将使其失去活性,结构改变。 (3)核酸:自由基对细胞的毒性作用主要表现为染色体畸变,核酸碱基改变或DNA断 裂。80%是OH·的作用。OH·易与脱氧核糖及硷基反应并使其改变。 (三)细胞对自由基损伤的防护 自由基的产生既然是有机体在正常或病理条件下的常见现象,因此在进化过程中也就形成 了一系列对抗自由基,防止其损伤的系统。这种生化学防护系统主要有两大类:低分子自由基 清除剂及复合酶系统。 1.低分子清除剂 存在于细胞脂质部分的自由基清除剂有维生素E(α-生育酚)和维生素A (β-胡萝卜素);存在于细胞内外水相中的自由基清除剂有半胱氨酸、抗坏血酸和谷胱甘肽 等,它们能提供电子使自由基还原,故有重要的防护作用。例如维生素E(生育酚)能还原 O2 -、单线态氧(1O2)、过氧化脂质自由基等;抗坏血酸具有相同作用而且能协助生育酚维持 其具有活性的还原状态。β-胡萝卜素是单线态氧(1O2)的有效清除剂并能抑制脂质过氧化。 胞浆中的还原型谷胱甘肽(GSH)与还原型辅酶Ⅱ(NADPH)在某些酶如过氧化氢酶、谷 胱甘肽过氧化物酶等的协同作用下,能还原H2O2、过氧化脂质、二硫化物及某些自由基。 2.酶性清除剂 细胞内有二种酶可以清除H2O2,即过氧化氢酶和过氧化物酶。如所周知 H2O2是OH·自由基的前身,上述两酶可使H2O2浓度降低,从而避免高毒性OH·的产生。这两 个酶的细胞内分布,尚不清楚。 细胞内具有清除剂作用的另一个重要酶是超氧化物歧化酶(SOD)。它是一种金属蛋白, 可以歧化O2 -生成H2O2。哺乳类细胞含有两种SOD。其一是位于胞浆中的CuZn 超氧化物歧化 酶,另一是位于线粒体中的Mn超氧化物歧化酶。SOD作用的重要意义,在于清除H2O2及OH· 的前身O2 -,从而保护细胞不受强毒性氧自由基的损伤。 清除剂的浓度及活性下降必将引起自由基所致之细胞损伤。 (四)自由基在缺血再灌注损伤机制中的地位 缺血/再灌注损伤机制中的各种学说,无一不与自由基的作用有关。 1.缺血/再灌注时脂质过氧化增强(自由基引发),组织及血浆中脂质过氧化物显着增高, 超威结构严重受损。给予抗氧化剂如:维生素E、硒(谷胱甘肽过氧化物酶辅基所含金属)及 SOD能显着减轻缺血/再灌注损伤。 2.细胞膜脂质过氧化改变膜酶、离子通道的脂质微环境,从而使膜通透性增高,细胞外钙 离子内流。膜上Na + -K + -ATP酶失活,可使细胞内Na +升高,Na + -Ca 2+交换增强。而使细胞内 钙超载
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