氧化应激和肺损伤

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中国职业医学

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【述】综

氧化应激和肺损伤 刘和亮，赵金垣 关键词：氧化应激；肺损伤 中图分类号： 15 R 3文献标识码： A

氧化应激的概念系指体内氧化、氧化这两个拮抗体系的抗

如还原型辅酶Ⅱ氧化酶。以往对它在疾病中作用的研究大多集中于它产生 R S促进组织损伤方面，近来发现，不仅可 O、但它产生有害的氧化剂，起着氧供体的作用，可能是铁的摄取更并系统。又如黄嘌呤脱氢酶/化酶 ( D LX )是嘌呤代谢的限氧 X}/ 0,速酶，主要通过 X H转化为 X D O而产生 R S故可通过测量血 O,浆次黄嘌呤水平来反映 A D R S病人体内的氧化应激水平并预测其病死率 5。此外，由于线粒体呼吸链是真核细胞代谢能量 ( W )主 A的要来源，有氧呼吸的关键途径，量消耗的氧直接与线粒体是大呼吸链的电子传递体系相联系，此在有氧代谢过程中大量的因 R S会持续不断地产生，以线粒体是细胞内 R S的主要发生 O所 O

失衡所引起的机体生化生理过程异常。活性氧 ( cv￣gn￣afeo e i se, O )指化学活性远高于基态氧的某些特殊氧化学状 pc R S是态或某些含氧化合物，主要包括氧自由基，如超氧阴离子 ( ) O、羟自由基 ( O等，包括各种非自由基含氧物，过氧化氢、 H)也如 单线态氧、发态氧等…。引起肺内氧化应激的因子主要有两激个来源，是外源性，环境污染物、雾、物等化学物质，一如烟药它

们含有大量的氧化剂和自由基，直接作用于肺及呼吸道，可引起气道高反应性及细胞损伤等；一个是内源性，要是肺微另主 循环中出现激活的中性粒细胞，可释放大量 R s造成组织它 O,

和细胞损伤。本文拟重点阐述后一来源。

1肺内氧化应激的来

源及作用机制 肺内粒细胞激活的一个重要步骤是中性粒细胞在肺内的

器，故极易遭 R S攻击而损伤，其是在低氧情况下需加强线 O尤粒体呼吸链功能时。另外，生四烯酸的过氧化反应也造成细花胞膜上的不饱和脂肪酸脂质过氧化，生 R S6,是肺内氧产 O￣也 j 化应激的一个来源。

聚集，动这一步骤的关键是中性粒细胞的变形性。生理条件启

下中性粒细胞要通过比其直径( )的肺毛细血管 ( ) 7小 5要 有一定的变形性，何使中性粒细胞变形性下降的因素都会导任致其在肺内的聚集。氧化剂可通过刺激肌动蛋白聚合来改变中性粒细胞的细胞结构而使其变形性下降，加它们在肺微循增 环中的“押” j扣 L。扣押在肺微循环中的中性粒细胞因大量聚 2

综上可见，数肺疾病中主要的内源性 R S来源可以归纳多 O

为：被补体、①细菌、内毒素、酶体酶等活化的粒细胞和其它溶吞噬细胞；蛋白激酶调节的黄嘌呤氧化酶；低氧时线粒体②③ 呼吸链；花生四烯酸代谢级联反应。④ 2肺的抗氧化防御系统呼吸道上皮细胞的黏膜衬液 (pt l1 nn m, L s在 e ie a b i f d E V ) l i gl l细胞和外界环境间形成了一个界面 (—1 1 0脚厚 )构成了肺防， 御外来吸入氧化剂的第一道防线。E F中富含多种抗氧化剂 Ls

集会被激活而在局部释放出大量 R S成为肺内氧化应激的主 O, 要来源[ 。

此外，种致病因素在肺内造成的损伤亦可激活巨噬细各 胞、性粒细胞、皮细胞和上皮细胞，起各种介质释放，中内引如细胞因子、化因子、小板激活因子等，些介质也会造成中趋血这

及各种非酶抗氧化系统，超氧化物歧化酶 (0 )谷胱甘肽过如 SD、氧化物酶 ( S .)、些金属结合蛋白、生素 E等。其中 GHP)~【维

性粒细胞的活化并释放出 R S导致肺内“症”程发生。这 0,炎过 一

过程固然对杀死各种病原体十分重要，亦会引起肺内的氧但

粘蛋白有螫合金属特性，可有效地清除 H,由于它富含巯基 O另 (S和

二硫键 (SS)故还可有效清除炎性氧化剂次氯酸和 H) ...,过氧化亚硝酸盐；毒吸人物则可刺激粘蛋白的分泌。因此，有

化应激 _,细胞发生凋亡或坏死并破坏微血管的屏障功能， 4使 导致肺水肿。这种急性或慢性的肺内“症”应是许多肺疾炎反病的病理基础，哮喘、性阻塞性肺气肿 ( O D)急性呼吸窘如慢 CP、

上呼吸道主要是粘蛋白发挥抗氧化作用，这可能只是一种短但 期的适应性抗氧化防御机制 l下呼吸道和肺内的 E F; L s因厚

迫综合征 ( R S、发性肺纤维化 (P )及囊性纤维化 ( V A D )特 1F以 C) 等，些疾病虽然发病特点各不一样，其共同病理基础都是这但肺内炎性细胞的活化、集和氧化 .氧化系统的失衡。聚抗

度远比上呼吸道薄 ( . 0 2—0 5脚 )含有的抗氧化剂量也少， .,所以其作用亦不强。 肺内的抗氧化损伤体系包括抗氧化剂和抗氧化酶系统，前

激活的炎症细胞产生的 H0 22和 0可在细胞间发挥第二信使的功能，发趋化因子的产生，通过激活核因子.】介导激或 k 3的整合素基因转刻录来增加白细胞对内皮细胞的粘附。这样， 局部 R S的产生由于会引起炎症反应的级联效应，终可造成 O最

者如维生素 C维生索 E、萝卜 (生素 A前体 )视黄醇、胡索维、 (生素 A)后者如过氧化氢酶 ( A ) S D、 S . )以及硒元维， C T、0 G HP【素 (S P G H.x的辅因子 ),到目前为止，肺内抗氧化防御体等但对 系的了解尚不多。

组织损伤乃至器官功能障碍。 在肺损伤氧化应激过程中某些氧化酶也起了重要的作用， 基金项目：家自然科学基金课题 (金编号：07国基 3 1￣ 部博士点基金课题 (题编号：o l0 19 )课 20Oo0 2

很明显，即使是活性很高的酶，在降解 H和 H0的作其 O ', 用方而也不能达到完全清除的目的， H的反应如此之快因 O

)国家教育；

(秒 19 L、应物又如此之广，使酶的降解反应很难每 0 n )反致 奏效机体要从根本上解决这个问题的最好方

法就是控制 。

作者单位：京大学第三医院职业病研究中心 .京 1o8北北 0 o3

O tH 0和游离金属离子 ( t、2 2主要是 F2 e及 C )产生。金属 u的