临床生化检验：第二十四章 氧化应激的生物化学检验
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
3、氧化应激对核酸和染色体的损害
氧自由基对核酸的毒性作用包括染色体畸变、碱基突变、 DNA断裂等。
4、氧化应激对糖分子的损害
氧化应激可使细胞膜中的糖分子羟基化，破坏细胞膜 上的多糖结构，影响细胞功能的发挥。
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
三、体内抗氧化防御系统
❖ 了解：氧化应激与疾病和衰老的关系；氧化 应激的原因
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
目录
1 氧化应激的生物化学基础 22 氧化应激生化指标的测定与评价 3 氧化应激生物化学指标的临床应用 4 小结
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
第一节 氧化应激的生物化学基础
一、活性氧和氧自由基及其产生原因
只清除LOOH，而不能清除H2O2
15/58
4、与抗氧化作用相关的其他酶
醛酮还原酶 它可催化脂肪醛和脂肪醛-谷胱甘肽加成物的还原，以
清除脂质过氧化作用的毒性产物
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
非酶类抗氧化系统
脂溶性抗氧化剂 维生素E、类胡萝卜素（CAR）、还原型辅酶Q、皮质醇等。
水溶性小分子抗氧化剂 维生素C（又称抗坏血酸）、谷胱甘肽(GSH)、尿酸等。
❖ 氧化应激（oxidative stress, OS）是指机体受到各种内外源 因 素 的 干 扰 ， 使 体 内 的 活 性 氧 (reactive oxygen species, ROS)自由基和活性氮( reactive nitrogen species, RNS)自由 基等相关物质产生过多，氧化程度超出抗氧化物的清除能 力，氧化系统和抗氧化系统失衡，从而导致分子、细胞和 机体损伤的状态。
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
活性氧和氧自由基
活性氧(ROS )：羟自由基(·OH)、超氧阴离子(O2 - )、 ·
过氧化氢（ H2O2 ）、烷氧基（RO·）等 氧自由基：羟自由基(·OH)、超氧阴离子(O2 - )、烷 氧基（RO·）等 活性氮(RNS ): 一氧化氮（NO）和过氧亚硝酸根 （ONOO－）等
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
二、活性氧和氧自由基的生物学作用 对机体的生理作用
1、防御作用，杀灭外来病原微生物 2、参与合成某些重要的生物活性物质 3、参与许多酶促反应 4、参与解毒作用
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
损害效应
1、脂质氧化对生物膜的损伤
氧自由基最容易攻击生物膜中多不饱和脂肪酸的 不饱和共价键，引发生物膜的脂质过氧化作用，形成 脂质过氧化产物Leabharlann Baidu破坏膜的结构和功能。
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
2、氧化应激对蛋白质和酶的损害
蛋白质变性和破坏：
老年人皮肤起皱、骨骼变脆等都与胶原蛋白破坏和功能改变 有关；动脉粥样硬化、缺血-再灌注损伤、神经退行性疾病、器官 移植排斥等病变与蛋白质变性和破坏有关
对酶活性的影响：
使酶分子发生聚合、交联，或通过破坏酶分子中氨基酸以及 与酶分子中的金属离子反应，影响酶活性。
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
一、主要活性氧的测定与评价
O2-的检测
方法概述
直接法 间接法
优点：准确度较高
电子自旋共振波普（ESR） 缺点：操作繁琐，仪器
昂贵，不便推广
化学发光法
优点：操作简便，灵敏度较高，稳定性较好 缺点：特异性不太高，需化学发光仪
分光光度法：稳定性好，操作简便，测定快速
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
·OH检测
方法概述
自旋捕捉法 高效液相色谱法（HPLC） 化学发光法 荧光分析法 分光光度法
抗氧化酶类
超氧化物歧化酶（SOD） 过氧化氢酶(CAT) 谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px） 与抗氧化作用相关的其他酶，如醛酮还原酶
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1、超氧化物歧化酶（SOD）
体内唯一以O2-为底物的酶，需氧代谢的细胞内都含有SOD。其 作用是催化歧化反应以清除O2- 。
SOD是金属酶，包括三种同工酶 CuZn-SOD在真核细胞胞液中，以Cu2+-Zn2+为辅基 Mn-SOD在原核细胞及真核细胞的线粒体中以Mn2+为辅基 Fe-SOD在原核细胞中以Fe3+为辅基
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2、过氧化氢酶(CAT)
过氧化氢酶清除O2-的歧化产物H2O2，而后 者往往是·OH的前体。
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3、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）
(1) 含硒谷胱甘肽过氧化物酶(SeGPx、eGPx、PHGPx)：
可清除LOOH或H2O2，抑制自由基的生成反应
(2) 不含硒谷胱甘肽过氧化物酶(谷胱甘肽硫转移酶 GST):
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
活性氧与氧自由基： ROS包括所有的氧自由基 ROS并非都是自由基，比如H2O2 自由基中也有不属于ROS的成分，比如活性氮
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
活性氧和氧自由基产生原因
外源性因素：
电离辐射及环境污染、药物和食物
内源性因素：
线粒体内是生成活性氧的主要场所
蛋白性抗氧化剂 铜蓝蛋白、金属硫蛋白（MT）等蛋白性抗氧化剂。
新发现的一些抗氧化剂
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
第二节 氧化应激生物化学指标的测定与评价 评价氧化与抗氧化系统：
1、测定活性氧及其化合物的含量； 2、测定抗氧化酶和抗氧化剂的量； 3、测定氧化应激损伤的标志物。
全国高等医药院校医学检验技术专业规划教材 临床生物化学检验（第三版）
第二十四章
氧化应激的生物化学检验
第二十四章 氧化应激的生物化学检验
教学目标与要求
❖ 掌握：掌握氧化应激的概念与自由基种类； 掌握主要氧化应激损伤和抗氧化指标检测方 法、原理和方法学评价
❖ 熟悉：氧化应激损伤机制，抗氧化损伤的防 御系统组成与作用
荧光分析法
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
❖ 反应原理 羟胺氧化法
通过O2-氧化羟胺生成亚硝酸，在酸性条件下，亚硝酸 与对氨基苯磺酸和和N-甲奈基二氨基乙烯反应生成红色 化合物，后者在550nm处有吸收峰，以此检测O2- 。
❖ 方法学评价
ESR是首选方法 羟胺氧化法适合作为常规检测方法 化学发光法一般只作为辅助手段，特异性差 荧光探针法的灵敏度和特异性较好
第二十四章 氧化应激的生物化学检验
3、氧化应激对核酸和染色体的损害
氧自由基对核酸的毒性作用包括染色体畸变、碱基突变、 DNA断裂等。
4、氧化应激对糖分子的损害
氧化应激可使细胞膜中的糖分子羟基化，破坏细胞膜 上的多糖结构，影响细胞功能的发挥。
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
三、体内抗氧化防御系统
❖ 了解：氧化应激与疾病和衰老的关系；氧化 应激的原因
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
目录
1 氧化应激的生物化学基础 22 氧化应激生化指标的测定与评价 3 氧化应激生物化学指标的临床应用 4 小结
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
第一节 氧化应激的生物化学基础
一、活性氧和氧自由基及其产生原因
只清除LOOH，而不能清除H2O2
15/58
4、与抗氧化作用相关的其他酶
醛酮还原酶 它可催化脂肪醛和脂肪醛-谷胱甘肽加成物的还原，以
清除脂质过氧化作用的毒性产物
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
非酶类抗氧化系统
脂溶性抗氧化剂 维生素E、类胡萝卜素（CAR）、还原型辅酶Q、皮质醇等。
水溶性小分子抗氧化剂 维生素C（又称抗坏血酸）、谷胱甘肽(GSH)、尿酸等。
❖ 氧化应激（oxidative stress, OS）是指机体受到各种内外源 因 素 的 干 扰 ， 使 体 内 的 活 性 氧 (reactive oxygen species, ROS)自由基和活性氮( reactive nitrogen species, RNS)自由 基等相关物质产生过多，氧化程度超出抗氧化物的清除能 力，氧化系统和抗氧化系统失衡，从而导致分子、细胞和 机体损伤的状态。
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
活性氧和氧自由基
活性氧(ROS )：羟自由基(·OH)、超氧阴离子(O2 - )、 ·
过氧化氢（ H2O2 ）、烷氧基（RO·）等 氧自由基：羟自由基(·OH)、超氧阴离子(O2 - )、烷 氧基（RO·）等 活性氮(RNS ): 一氧化氮（NO）和过氧亚硝酸根 （ONOO－）等
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
二、活性氧和氧自由基的生物学作用 对机体的生理作用
1、防御作用，杀灭外来病原微生物 2、参与合成某些重要的生物活性物质 3、参与许多酶促反应 4、参与解毒作用
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
损害效应
1、脂质氧化对生物膜的损伤
氧自由基最容易攻击生物膜中多不饱和脂肪酸的 不饱和共价键，引发生物膜的脂质过氧化作用，形成 脂质过氧化产物Leabharlann Baidu破坏膜的结构和功能。
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
2、氧化应激对蛋白质和酶的损害
蛋白质变性和破坏：
老年人皮肤起皱、骨骼变脆等都与胶原蛋白破坏和功能改变 有关；动脉粥样硬化、缺血-再灌注损伤、神经退行性疾病、器官 移植排斥等病变与蛋白质变性和破坏有关
对酶活性的影响：
使酶分子发生聚合、交联，或通过破坏酶分子中氨基酸以及 与酶分子中的金属离子反应，影响酶活性。
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
一、主要活性氧的测定与评价
O2-的检测
方法概述
直接法 间接法
优点：准确度较高
电子自旋共振波普（ESR） 缺点：操作繁琐，仪器
昂贵，不便推广
化学发光法
优点：操作简便，灵敏度较高，稳定性较好 缺点：特异性不太高，需化学发光仪
分光光度法：稳定性好，操作简便，测定快速
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
·OH检测
方法概述
自旋捕捉法 高效液相色谱法（HPLC） 化学发光法 荧光分析法 分光光度法
抗氧化酶类
超氧化物歧化酶（SOD） 过氧化氢酶(CAT) 谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px） 与抗氧化作用相关的其他酶，如醛酮还原酶
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1、超氧化物歧化酶（SOD）
体内唯一以O2-为底物的酶，需氧代谢的细胞内都含有SOD。其 作用是催化歧化反应以清除O2- 。
SOD是金属酶，包括三种同工酶 CuZn-SOD在真核细胞胞液中，以Cu2+-Zn2+为辅基 Mn-SOD在原核细胞及真核细胞的线粒体中以Mn2+为辅基 Fe-SOD在原核细胞中以Fe3+为辅基
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2、过氧化氢酶(CAT)
过氧化氢酶清除O2-的歧化产物H2O2，而后 者往往是·OH的前体。
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3、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）
(1) 含硒谷胱甘肽过氧化物酶(SeGPx、eGPx、PHGPx)：
可清除LOOH或H2O2，抑制自由基的生成反应
(2) 不含硒谷胱甘肽过氧化物酶(谷胱甘肽硫转移酶 GST):
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
活性氧与氧自由基： ROS包括所有的氧自由基 ROS并非都是自由基，比如H2O2 自由基中也有不属于ROS的成分，比如活性氮
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
活性氧和氧自由基产生原因
外源性因素：
电离辐射及环境污染、药物和食物
内源性因素：
线粒体内是生成活性氧的主要场所
蛋白性抗氧化剂 铜蓝蛋白、金属硫蛋白（MT）等蛋白性抗氧化剂。
新发现的一些抗氧化剂
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
第二节 氧化应激生物化学指标的测定与评价 评价氧化与抗氧化系统：
1、测定活性氧及其化合物的含量； 2、测定抗氧化酶和抗氧化剂的量； 3、测定氧化应激损伤的标志物。
全国高等医药院校医学检验技术专业规划教材 临床生物化学检验（第三版）
第二十四章
氧化应激的生物化学检验
第二十四章 氧化应激的生物化学检验
教学目标与要求
❖ 掌握：掌握氧化应激的概念与自由基种类； 掌握主要氧化应激损伤和抗氧化指标检测方 法、原理和方法学评价
❖ 熟悉：氧化应激损伤机制，抗氧化损伤的防 御系统组成与作用
荧光分析法
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第二十四章 氧化应激的生物化学检验
❖ 反应原理 羟胺氧化法
通过O2-氧化羟胺生成亚硝酸，在酸性条件下，亚硝酸 与对氨基苯磺酸和和N-甲奈基二氨基乙烯反应生成红色 化合物，后者在550nm处有吸收峰，以此检测O2- 。
❖ 方法学评价
ESR是首选方法 羟胺氧化法适合作为常规检测方法 化学发光法一般只作为辅助手段，特异性差 荧光探针法的灵敏度和特异性较好