全面认识氧化应激的作用

全面认识氧化应激的作用

氧化应激（Oxidation Stress, OS）是1990年美国RS.Sohal提出的一种病生理概念。它是指机体在内外环境有害刺激的条件下，体内产生活性氧自由基（Reactive Oxygen Species，ROS）和活性氮自由基（Reactive Ntrogen Species，RNS）所引起的细胞和组织的生理和病理反应。ROS有超氧阴离子（.O2-）、羟自由基（.OH-）和过氧化氢（H2O2）等等；RNS有一氧化氮（NO）、二氧化碳（CO2）和过氧亚硝酸盐（.ONOO-）等等。由于它们可以直接或间接氧化或损伤DNA、蛋白质和脂质，可诱发基因的突变、蛋白质变性和脂质过氧化，被认为是人体衰老和各种重要疾病如肿瘤、心脑血管疾病、神经退行性疾病（老年痴呆）、糖尿病------最主要的危险因子，是人类健康的大敌！现在社会上“抗氧化”的保健品满天飞，食品、饮料、美容-----都要贴上“抗氧化”的标签。“氧化”和“抗氧化”成为一种时尚。将ROS和氧化应激看为人类健康的洪水猛兽，大有人人喊打的剿灭之势！非也！

生物氧化，氧化还原反应是人体最基本的生化反应，氧化应激亦是人体一种最基本的保护机制。在我们体内，每一个细胞一天要产生2.5X1011个分子的ROS，人体内每天可产生40X1021个分子的自由基。它们不仅为我们提供和传递为维持生命活动的能量，帮助我们消灭细菌和病原体，清除体内的毒素和“垃圾”。它们还是我们体内多种代谢和信号通路的启动者和调节者，如JNK/SAPK、P38MAPK、IKK/NF-KB、P13K、Akt、CD40/CD40L、PKC等；激活和调控各种转录因子，如AP-1、Nrf2、NF-KB、p53、ATF-1、HIF、HSP、SIFT-1、MST/FOXO 等，影响体内各种基因的转录和表达，参与体内炎症、免疫、生殖、发育、代谢、细胞生长、增殖、细胞再生、修复------各种重要生命过程的调节，为我们提供进化的基础，生存的空间和净化的环境，促进和维护细胞、组织和机体的新陈代谢、维护和保证正常生命活动。因此，ROS和氧化应激亦是我们的朋友，它们是人体健康的卫士。我们人体不能没有ROS！清除不得！也“消灭”不了！

ROS和氧化应激是一把“双刃剑”，产生过多，作用不当的确可以引起细胞凋亡和组织损伤，诱发多种疾病。但我们体内还有强大的抗氧化系统，如超氧化

歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化酶（GSH－PrX）等等，可以及时快速清除体内过剩的ROS。在正常生理条件下，体内氧化和抗氧化系统保持动态平衡，既保证正常氧化应激反应，又防止ROS对人体的危害。只有在ROS生成过盛，抗氧化酶表达不足，氧化和抗氧化平衡失调，ROS不能及时清除和体内大量积蓄，才会引起细胞和组织的损伤，危害人体的健康。氧化和抗氧化的平衡和和谐是我们健康的基础。

氧化应激和抗氧化不单纯是一种生化反应，它更有着极其复杂的细胞和分子机制，包括膜氧化、线粒体代谢、内质网应激、核的重构、DNA损伤修复、基因转录表达、泛素和泛素化、自吞和溶酶体、细胞外基质、信号传递、蛋白折叠等多重的细胞和分子改变。氧化应激作为一门十分年青的学科其作用和机制我们还很不了解，还需要不断深入研究。虽然，氧化应激过盛可以作为多种疾病发生、发展的一种最基本、最普遍的危险因素，但在不同细胞，不同组织的作用和表现是不同的。它在不同疾病发生中的作用、意义和机制亦不相同。尽管有许多研究，但还不够深入，主要的问题可能有：

•现在氧化应激的研究很多，每年逾万篇。2010年ROS的研究报告就达13000多篇，但抗氧化的研究每年只有700多篇，氧化/抗氧化平衡的研

究就更少；而且是单一的研究多，系统的研究少；分析的研究多，“组”学的研究少；氧化损伤的研究多，氧化保护的报告少；病理作用研究多，生

理作用研究少；氧化应激是人体内最复杂的生理和病生理反应之一，我们

必须加强氧化/抗氧化平衡调节的系统和整合“组”生物学研究，充分认识氧化应激的正常生理功能。

•现在关于氧化应激与疾病的研究很多，涉及肿瘤、心脑血管病、代谢综合征、糖尿病、老年痴呆/神经退行性疾病、衰老、不育、炎症和感染等各

种重大疾病。所有的研究都证明氧化应激在疾病发生中具有重要作用，但

缺乏不同疾病氧化和抗氧化的个性化和特异性的了解，更缺乏系统和整合组生物学的分析和转化医学的研究。需要深入研究氧化应激和抗氧化平衡失调，在不同疾病发病中的表现分析不同疾病的普遍和特异的细胞分子机理和网络通路，研究调节和干扰氧化应激和抗氧化平衡的方法和途径，防

治疾病。

•研究氧化应激和抗氧化需要有多种Biomarkers。现在有OX-LDL、Lp-pLA2、MPO、8-oHdG、TAOS/TAS、TRX、F2-isoprostanes、

monoaldehyde、脂质过氧化等。但尚不够全面和系统，更缺乏器官、组

织和疾病的特异性。需要应用组生物学的方法，特别是氧化酶、抗氧化酶和代谢组生物学研究，发现更多的氧化和抗氧化的关键的靶分子和不同层次的Biomarkers，进行基础和临床相关的研究。

•现在“抗氧化”的药物很多，尤其是许多中医药、保健品和美容品铺天盖地，存在着到处乱贴签的倾向。而真正有效的抗氧化和调控氧化/抗氧化平衡

的药物却很少。这些药物主要的是一些抗氧化酶、氧化酶抑制剂、抗炎药物、Statins类的药物（包括Probucol）、维生素E、C、一些金属离子

（如硒、锌）和一些激素（如皮质素、褪黑色素）等。但都缺乏靶向性和特异性。因此，真正有效特异的抗氧化药物，尤其是氧化/抗氧化平衡调

节的药物还需积极研究和开发。

氧化应激和抗氧化的平衡调节是人体维持内环境稳定和正常生理功能的一个基本的调节体系，亦是人体自我保护，抗御疾病的重要机理。我们不应该人为地妄加干预，轻听骗言，滥用“抗氧化”保健品。那样，既不能保健，也不能长寿；相反还会伤害身体，甚至危害生命。我们科学界，亦不能乱贴标签，乱戴帽子，把一切尚不了解的机理，都笼统地，没有科学依据地归结于“氧化/抗氧化”的身上。我们需要的是科学全面的认识氧化应激！维护、促进氧化应激/抗氧化平衡、增进健康。