導(dǎo)語：腦缺血氧化應(yīng)激損傷分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

論文關(guān)鍵詞：氧化應(yīng)激；腦血管?。鹤杂苫?/p>

論文摘要：氧化應(yīng)激(oxidativestress，0S)是缺血性腦血管疾病重要病理反應(yīng)過程。缺血性腦損傷后，活性氧自由基(oxygenfleeradical，OFR)增加，通過壞死或凋亡的方式引起細(xì)胞死亡，還介導(dǎo)線粒體逢徑、核轉(zhuǎn)錄因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)間接導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。近年來中藥抗氧化應(yīng)激的作用日益受到重視，有關(guān)這方面的研究也日益深入。

腦血管疾病是危害人類生命與健康的常見病和多發(fā)病，是人類三大死亡原因之一。隨著當(dāng)今社會的老齡化，腦血管發(fā)病率不斷增高，在聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織調(diào)查的57個國家中死于腦血管病者占11.3％，其中40個國家腦血管病占死因前3位，而缺血性腦血管病占很大的比例。缺血性腦損傷的病理過程極為復(fù)雜，其發(fā)病機(jī)制涉及腦組織能量代謝紊亂、興奮性氨基酸毒性、自由基損傷、炎癥反應(yīng)等多環(huán)節(jié)。近些年來，氧化應(yīng)激學(xué)說在缺血性腦血管疾病中的作用倍受關(guān)注。因此研究氧化應(yīng)激在缺血性腦血管疾病的作用，闡明其發(fā)生機(jī)制、調(diào)節(jié)機(jī)制，對尋找臨床療效更好的藥物，采取有效的防治措施有著重要意義。

1.氧化應(yīng)激

1970年P(guān)aniker等首次提出氧化應(yīng)激的概念。目前把能導(dǎo)致化學(xué)或代謝來源的活性氧(如O2、H2O2等)及相關(guān)產(chǎn)物產(chǎn)生的這一系列的細(xì)胞內(nèi)或外狀態(tài)，稱為“氧化應(yīng)激(oxidativestress，OS)”。生理條件下，這些自由基調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂及機(jī)體免疫力，參與藥物的降解、殺滅細(xì)菌?；钚匝?reactiveoxygenspecies，ROS)是有氧代謝的產(chǎn)物，具有強(qiáng)氧化性，是吞噬細(xì)胞消滅入侵微生物的重要武器。當(dāng)ROS的產(chǎn)生超過生物體的抗氧化防御能力時將導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)的產(chǎn)生。研究表明，ROS參與抵制外來物質(zhì)的入侵，也充當(dāng)內(nèi)部生物學(xué)過程的調(diào)節(jié)因子，包括信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄或程序性細(xì)胞死亡。細(xì)胞內(nèi)存在許多信號系統(tǒng)，這些信號系統(tǒng)依賴復(fù)雜的激酶級聯(lián)、蛋白酶級聯(lián)和(或)第二信使調(diào)節(jié)胞漿及核蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)再激活轉(zhuǎn)錄因子AP-1及核因子KB(nuclearfactor-kB，NF-kB)等，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長和(或)凋亡。

2.腦組織對氧化應(yīng)激的易感性

腦是機(jī)體代謝率最高的器官，且大部分為有氧代謝獲得能量。在缺血時，特別是再灌注時，自由基的產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過自身內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)的清除能力。研究表明腦組織可能對氧化應(yīng)激尤為易感。神經(jīng)元是非再生細(xì)胞，ROS對腦組織產(chǎn)生的任何損傷將隨著時間而蓄積。①腦組織雖然只占體重的2％，但卻消耗總氧量的1/5并高頻率地實現(xiàn)大量的ATP循環(huán)。據(jù)估計細(xì)胞消耗的氧大約5％被還原成ROS，因此腦組織與其他耗氧較少的組織相比可能產(chǎn)生相對多的ROS。②興奮性神經(jīng)遞質(zhì)如谷氨酸(Glu)的釋放，在突觸后神經(jīng)元誘導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致ROS的形成，這能導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)局部損傷；腦缺血時，Glu大量釋放的同時，其攝取受阻，細(xì)胞間液中大量谷氨酸的堆積，鈣離子大量內(nèi)流，引起神經(jīng)細(xì)胞的腫脹、死亡。③在多巴胺能神經(jīng)末稍，通過單胺氧化酶催化的多巴胺氧化過程中釋放的ROS，可能增加腦組織氧化應(yīng)激反應(yīng)。④研究表明NO參與了CNS中神經(jīng)元缺血、缺氧性損害過程。腦缺血時NO含量的改變與一氧化氮合酶(nitricoxidespecies，NOS)的表達(dá)有關(guān)。NOS廣泛分布于腦組織，NOS有兩種生化型：原生型(constitutive，eNOS)和誘生型(inducible，NOS)。eNOS的活性依賴于ca2+2/CaM，引起NO短暫釋放，生物效應(yīng)以細(xì)胞間信息傳遞為主；iNOS不依賴于Ca2+/CaM，能引起長時間NO釋放，以細(xì)胞毒性作用為主。張新勇等研究發(fā)現(xiàn)大鼠腦缺血再灌注后神經(jīng)細(xì)胞iNOS表達(dá)增強(qiáng)，iNOS的表達(dá)顯著升高，使NOR形成增加，可能是介導(dǎo)腦缺血再灌注后神經(jīng)細(xì)胞凋亡的機(jī)制之下。

3.腦缺血后氧化應(yīng)激損傷機(jī)制

3.1自由基直接損害機(jī)制①細(xì)胞膜損害：脂質(zhì)氧化使細(xì)胞膜中的多價不飽和脂肪酸脫落；膽固醇喪失消除自由基的“清道夫”作用，膜磷脂分解，與碳水化合物結(jié)合，生物膜結(jié)構(gòu)破壞，細(xì)胞崩解。②細(xì)胞器損害：自由基與酶類的共價鍵結(jié)合使之失活，從而損害線粒體的氧化磷酸化過程，線粒體微粒變性，能量代謝受阻。與核酸結(jié)合，使其主鏈斷裂，透明質(zhì)酸解聚，細(xì)胞死亡。

3.2氧化應(yīng)激的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在缺血性腦損傷中，氧化應(yīng)激不但可以直接損傷細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞壞死，它還可以通過介導(dǎo)線粒體途徑、核轉(zhuǎn)錄因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等間接導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

①線粒體在腦缺血導(dǎo)致的氧化應(yīng)激中的作用：有證據(jù)表明線粒體是氧化應(yīng)激引起的細(xì)胞凋亡的重要通路。氧化應(yīng)激可引起線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔(Mitcchondrionperne8bili-tytransitionpore，mPIP)的開放，導(dǎo)致許多前凋亡蛋白如細(xì)胞色素C、黃素蛋白凋亡誘導(dǎo)因子、核酸內(nèi)切酶G等釋放到細(xì)胞質(zhì)中形成凋亡小體，繼而激活caspmSes級聯(lián)效應(yīng)，最終導(dǎo)致程序性細(xì)胞死亡。實驗證明，缺氧導(dǎo)致的大鼠海馬錐體神經(jīng)元自由基的大量產(chǎn)生可以被線粒體復(fù)合I阻滯劑魚藤酮所阻斷，這表明線粒體是自由基產(chǎn)生的主要來源。而應(yīng)用線粒體鈣阻滯劑只能減少部分自由基的產(chǎn)生。相反，應(yīng)用線粒體通透性轉(zhuǎn)變阻滯劑CsA完全阻滯了自由基的產(chǎn)生和鈣的積累，并且防止了神經(jīng)內(nèi)膜的破壞。證明缺血后自由基在錐體神經(jīng)元的產(chǎn)生與線粒體孔通透性改變相關(guān)。自由基可通過線粒體依賴途徑，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

最新的研究發(fā)現(xiàn)，由線粒體產(chǎn)生的O2是主要的細(xì)胞毒性物，超氧化物歧化酶SOD2過表達(dá)的大鼠可以減輕這種損傷。用含正常5倍cu-ZnSOD活性的SOD轉(zhuǎn)基因鼠制作腦缺血再灌注模型并與野生鼠比較，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因鼠海馬CAI區(qū)、皮質(zhì)、紋狀體和丘腦受損神經(jīng)元明顯比野生鼠少。

②轉(zhuǎn)錄因子在腦缺血導(dǎo)致的氧化應(yīng)激中的作用：氧化應(yīng)激產(chǎn)生的活性氧還可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子的活性，在細(xì)胞凋亡的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起到重要作用。1999年Dalton等證實細(xì)胞氧化還原狀態(tài)由轉(zhuǎn)移因子特別是核因子NF-KB的激活來調(diào)節(jié)。核轉(zhuǎn)錄因子NF-KB在正常細(xì)胞中與其抑制蛋白(I-KB)結(jié)合而處于失活狀態(tài)，ROS可促進(jìn)蛋白激酶C(PKC)的激活，活化的PKC磷酸化I-kB，導(dǎo)致后者與NF-kB解離，并使NF-kB活化。在SOD1過表達(dá)大鼠的腦缺血模型中，NF-kB活性明顯降低。表明NF-kB參與了缺血后的氧化應(yīng)激損傷。NF-kB在氧化應(yīng)激中的作用，與NF-kB調(diào)節(jié)的下游靶基因包括iNOS，環(huán)氧化酶2(COX-2)，基質(zhì)金屬蛋白酶9CmaimmetaUoprotein-abe-9，MMP-9)等密切相關(guān)。過度表達(dá)Gu-ZnSOD的大鼠腦損傷后MMP-9和COX-2表達(dá)減少可能與腦缺血后NF-kB激活的作用有關(guān)。應(yīng)用MMP抑制劑可以減少氧化應(yīng)激導(dǎo)致的血腦屏障的損傷。NF-kB的活化是iNOS基因表達(dá)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。缺血再灌注后iNOS基因的高表達(dá)也證明了NF-kB在氧化應(yīng)激的信號傳導(dǎo)通路的重要作用。iNOS基因表達(dá)調(diào)節(jié)主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行。但目前對于ROS如何調(diào)節(jié)NF-kB的作用機(jī)制并不清楚。

4.抗氧化應(yīng)激中藥研究進(jìn)展

近年來的研究表明，中藥及復(fù)方減輕缺血性腦損傷的主要途徑之一是抗氧化應(yīng)激，不少學(xué)者作了許多探索，取得了一定進(jìn)展。

4.1中藥復(fù)方胥顯民等研究表明，補(bǔ)陽還五湯能顯著提高SOD的活性，降低組織丙二醛(malonaldehyde，MDA)含量，抑制體內(nèi)LPO(U#dImmxide)生成，從而減輕氧自由基介導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。

徐靜華等研究得出黃連解毒湯能顯著降低腦缺血小鼠大腦皮質(zhì)及海馬組織中SOD、谷胱甘肽過氧物酶(Outathlonperoxidase，CSH-Px)和過氧化氫酶(eatalase，CAT)的活力。丁黃菊等考察了通心絡(luò)對局灶性腦缺血再灌粒損傷大鼠的抗氧化作用，結(jié)果得出通心絡(luò)能抑制缺血再灌注大鼠腦組織勻漿中SOD的降低、MDA含量的升高。王秀琴等研究發(fā)現(xiàn)益腦靈膠囊對局灶性大鼠腦缺血再灌注損傷有保護(hù)作用，能提高SOD‘的活性，降低黃嘌呤氧化酶活性和MDA的含量。

4.2單味中藥湯佩蓮等就丹參水溶性成份對中樞神經(jīng)系統(tǒng)缺血缺氧的保護(hù)展開了實驗研究，發(fā)現(xiàn)丹參水溶性成分能增加腦組織的耐缺氧能力、提高機(jī)體的血氧利用率，降低機(jī)體的耗氧量和降低自由基損傷等多個途徑而實現(xiàn)對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)。丹參亦具有拮抗低密度脂蛋白(10ndensitylipoprotein，LDL)氧化的作用，這是其對抗腦缺血損傷的機(jī)制之一。劉暢等研究表明丹參注射液可減少自由基的生成，對神經(jīng)細(xì)胞的氧化損傷具有保護(hù)作用。丹參作為自由基清除劑可能通過促進(jìn)缺氧缺血后腦神經(jīng)細(xì)胞氧化還原因子-l(Ref-1)蛋白的表達(dá)從而抑制了細(xì)胞凋亡。陳曉春等發(fā)現(xiàn)黃芪能顯著抑制腦缺血再灌注大鼠腦組織MDA含量的升高，提高SOD活性。熊勁等研究表明燈盞細(xì)辛明顯提高缺血性卒中患者的SOD活性，降低MDA含量，燈盞細(xì)辛注射液作為一種良好的外源性氧自由基清除劑，可降低血黏度，保護(hù)細(xì)胞膜。從而降低血脂質(zhì)過氧化物L(fēng)PO，提高SOD含量。

4.3中藥提取物柴小立等研究表明，谷胱甘肽川芎嗪有降低缺血性腦血管病患者血LPO，提高血SOD活性的作用，治療前后對比，血LPO明顯降低，相應(yīng)的血中SOD及(glutamylcysteinylglyclne，GSH)明顯升高。馬玉羨等的研究亦得到了相似的結(jié)果，提示川芎嚷對缺氧致細(xì)胞脂質(zhì)過氧化損傷有保護(hù)作用。張蕊等研究發(fā)現(xiàn)葛根素可減少腦組織的過氧化脂質(zhì)含量，提高SOD活性，降低NOS活性，減輕自由基反應(yīng)對腦組織的損害，對缺血的腦組織具有保護(hù)與復(fù)蘇效應(yīng)。王培源等發(fā)現(xiàn)葛根黃酮可減少腦缺血后腦組織水腫，縮小梗死體積，提高SOD活性，降低MDA含量，減輕自由基反應(yīng)對腦組織的損害。周蘭蘭等發(fā)現(xiàn)，銀杏葉提取物能明顯抑制反復(fù)腦缺血再灌注小鼠腦組織MDA、NO的含量升高，并增強(qiáng)SOD的活性，其機(jī)制可能與抗脂質(zhì)過氧化，增強(qiáng)抗氧化酶活性有關(guān)。甘草總黃酮能促進(jìn)大鼠大腦中動脈缺血再灌注24h后，血清、腦組織中的MDA、NO含量的明顯降低，血清SOD的活性提高，提示中藥甘草總黃酮有抗氧化作用從而發(fā)揮腦保護(hù)的作用。蒲黃提取物可顯著提高組織乳酸脫氫酶(LDH)及超氧化物歧化酶(SOD)活性，明顯降低MDA含量，其機(jī)制與其抗氧自由基損傷有關(guān)。

5.目前存在問題展望

5.1存在問題研究腦缺血損傷是一個復(fù)雜的級聯(lián)反應(yīng)，氧化應(yīng)激的損傷作用(包括直接作用和間接作用)越來越受到學(xué)者的重視。已有研究表明氧自由基參與缺血性腦損傷病理過程。目前，人們對中醫(yī)藥防治腦缺血再灌注損傷的研究已取得一定成果，為臨床防治腦缺血再灌注損傷及新藥的開發(fā)提供了一定的理論依據(jù)。但已有的抗氧化中藥的報道多為動物或體外實驗。人體試驗，特別是病理狀態(tài)是否一致?是否還有同樣的作用和療效，均有待于進(jìn)一步研究。此外，在腦缺血的中醫(yī)藥治療上仍存在許多問題亟待解決：①缺乏符合中醫(yī)證型的動物模型，從而無法體現(xiàn)中醫(yī)藥辨證施治的特色；②低水平重復(fù)試驗較多，缺乏創(chuàng)新性，尚有待于大樣本、多中心的研究；③缺乏針對腦缺血發(fā)病機(jī)理新進(jìn)展的研究，尚不能全面揭示中藥作用的確切途徑。④動物試驗的觀察指標(biāo)不足以完全反映藥物的臨床療效。因此中醫(yī)藥治療腦缺血的探索仍然任重而道遠(yuǎn)。

5.2研究方法因自由基壽命短暫，并且缺乏足夠敏感的技術(shù)直接檢測生物體內(nèi)的自由基，目前的研究僅集中在測定一些抗氧化酶SOD，GSH及MDA等測定上，自由基的檢測大多是通過與其他分子如DNA、脂質(zhì)體或蛋白質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物或抗氧化劑的水平來間接反映的。標(biāo)志物缺乏敏感性和特異性，還缺乏一套可行的方法來反映不同的氧化應(yīng)激狀態(tài)與疾病的相關(guān)性。因羥自由基性質(zhì)活潑、壽命極短，其產(chǎn)生后即在該部位造成神經(jīng)元損害并隨之迅速代謝掉，故以往測定腦勻漿中羥自由基的方法具有一定的局限性，而腦內(nèi)微透析造模和檢測，可準(zhǔn)確快速、連續(xù)監(jiān)測清醒自由活動狀態(tài)下腦內(nèi)固定部位羥自由基的變化。

因此對氧化應(yīng)激機(jī)制的研究，最好同時運用多種檢測手段，利用現(xiàn)代的分子生物技術(shù)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)手段，探討缺血性腦血管病的氧化應(yīng)激作用機(jī)制，建立一套評價體內(nèi)氧化應(yīng)激狀態(tài)的評價體系，為臨床治療氧化損傷提供支持。