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2017-11-26 11:21
活性氧具有双面性,另一方面具有信号作用,一方面具有毒性。一般学者和公众对活性氧的毒性往往比较认可甚至夸张,但对活性氧的信号或功能选择性忽视。其实在生物体系中,几乎没有绝对的有毒和有用,有毒的物质往往会有用,甚至毒性越大的东西越能发挥作用,有用的东西往往有毒性,有毒和有用是相对的,往往决定于剂量。例如葡萄糖是维持机体正常功能的重要因素,不足可以发生低血糖,危机生命,而血糖水平高就是糖尿病。再如二氧化碳有毒,但是没有二氧化碳就无法有效刺激呼吸,急性高原病虽然起因是缺氧,但重要因素是体内二氧化碳不足造成。氧气是必须,但是高浓度氧气对生物是有毒的,缺乏氧气也能引起机体伤害,只有适当的氧浓度才适合生命活动。活性氧和氧气、葡萄糖、二氧化碳这些生物分子特征是类似的。
氧气是需氧生物不可缺少的物质,在体内获得4个电子可以变成水,但如果只获得一个电子,则变成不完全还原的超氧阴离子,细胞内形成超氧阴离子的主要有线粒体途径和NADPH氧化酶模式。超氧阴离子属于离子,不容易在细胞内扩散,生物在进化过程中获得催化超氧阴离子变成过氧化氢的SOD,因此在细胞内过氧化氢的浓度是超氧阴离子的1000倍,一般来说,如果不特别声明,细胞内活性氧就是指过氧化氢。过氧化氢在体内产生主要依靠SOD催化超氧阴离子,而降解过氧化氢的酶种类比较多,主要包括过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化物酶三种催化方式。在疾病过程中,一些结合在蛋白中的金属离子如铁释放为游离状态,可以和过氧化氢发生feton反应,产生羟基自由基,羟基自由基是自然界中氧化作用最强的物质之一,在生物体系内半衰期为1纳秒,一旦产生,就会和蛋白质、核酸和脂类物质发生氧化反应,造成氧化损伤。由于羟基自由基的毒性极强,而且没有特异性清除方法,细胞只有通过多种措施限制金属离子释放。在生物体系内,虽然活性氧的种类很多,超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基最为典型,分别代表活性氧的生成,信号效应分子和毒性分子。其他如一氧化氮、亚硝酸阴离子、氧化型抗坏血酸和各种脂质过氧化物等都属于活性氧,但都没有这三种典型,因此在文献中,学者研究的对象主要是针对超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基。展开 |