提起衰老,近年来国内外科学家进行了大量研究,也提出很多引起衰老学说,例如:自由基学说、端粒学说、线粒体DNA损伤学说等。在众多学说中自由基学说被人们广为接受[1]。
自由基是指单独存在的、带有未成对电子的离子、原子、分子基团[2]。正常氧原子具有4对电子,机体正常代谢可使氧原子失去一个电子,这样就形成了氧自由基。
正常情况下,生物体内有一套完整的抗氧化体系,可以维持自由基的代谢平衡。但是在紫外线、空气污染、辐射、吸烟、疾病等因素作用下,自由基生成增多[3],代谢可能会发生异常,从而诱发脂质过氧化反应[4],并且引起细胞凋亡,加速人体衰老进程。
活性氧自由基对组织的损伤
>>>>损伤生物膜 引起脂质过氧化
损伤生物膜 引起脂质过氧化
氧自由基主要进攻部位是生物膜磷脂中的未饱和脂肪酸,引发一系列自由基链式反应,生成多种脂质过氧化物。
生物膜脂质过氧化的后果是使生物膜的结构和功能改变,如未饱和脂肪酸减少,磷脂组成发生变化,生物膜流动性降低,通透性增加,生物膜上蛋白质或酶损伤失活等等,最终造成整个细胞结构与功能的损伤[3]。
损伤DNA 导致细胞突变
活性氧自由基可引起DNA的氧化损伤,DNA双螺旋外侧的嘌呤和嘧啶对自由基最为敏感,被损伤后会导致碱基被修饰,氢键断裂,双链或单链也发生断裂,从而改变核苷酸结构或排列,破坏其携带的遗传信息,引起细胞突变。
虽然DNA有强大的修复功能,但修复后的突变率会升高,有时也出现细胞永久性破坏[5]。
活性氧自由基清除剂
抗氧化剂是天然的自由基杀手,可分为酶抗氧化剂和非酶抗氧化剂。
>>>>酶抗氧化剂
酶抗氧化剂
生物体内的酶保护系统主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(CSH-Px)等。
SOD能催化氧自由基发生歧化反应,从而消除体内的氧自由基,有明显的抗脂质过氧化作用;
CAT和SOD在脂质过氧化方面有协同作用,SOD消除氧自由基的同时会产生H2O2,CAT不但能阻止H2O2转变为氧自由基,还能使之分解维H2O和O2;
CSH-Px有直接保护组织免受脂质过氧化损伤的作用,可使过氧化脂质分解,从而保护生物膜[3,6]。
非酶抗氧化剂
生物体内用于消除氧自由基的非酶抗氧化剂有维生素E、维生素C、β-胡萝卜素等。
维生素E是脂溶性维生素,既能附着在细胞膜上,又能透过细胞膜进入细胞,所以它对细胞膜的氧化损伤有很好的拮抗作用[7,8];
维生素C是水溶性维生素,能与细胞中的过氧化物利用羟基自由基反应,使氧化连锁反应中止,进而保护细胞的完整性[3]。维生素C还能促进维生素E再生,二者合用会使抗氧化效果更好。
β-胡萝卜素是维生素A的前体物质,能使1O2转变为3O2,和NADH合用能使自由基LOO·、L·转变为LH,从而终止脂质过氧化反应链[6]。
参考文献
[1] 张翠利,付丽娜,杨小云,李锟,信建豪.活性氧自由基与细胞衰老关系的研究进展[J].广州化工,2015,43(19):5-7[2] 王福海, 黄成华. 活性氧自由基的研究进展[J]. 广州化工, 2013, 41(16):3.[3] 王建英, 任引哲, 王迎新. 氧自由基与人体健康[J]. 化学世界, 2006, 47(001):61-63.[4] 赵克然,杨毅军,曹道俊,氧自由基与临床[M].北京:中国医药科技大学出版社,2000;1-56[5] Melidou M,Riganakos K,Galaris D.Protection against nuclear DNA damage offered by flavonoids in cells exposed to hydrogen peroxide:the role of iron chelation [J].Free Radic Biol Med,2005,39(12):1591-1600.[6] 李建喜, 杨志强, & 王学智. (2006). 活性氧自由基在动物机体内的生物学作用. 动物医学进展, 27(10),
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