6.氧化应激在动脉粥样硬化发生发展中作用的研究新进展

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.综述.

氧化应激在动脉粥样硬化发生发展中作用的研究新进展

骆莹莹姚树桐

王大新秦树存

心脑血管疾病占西方发达国家发病率和死亡率的首位,近年来其发病率在发展中国家也不断增加。动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)作为心脑血管疾病的主要病理基础,其发牛发展与氧化应激有着密切关系。正常情况下体内氧化与抗氧化处于动态平衡,过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶

(glutathioneperoxidase,GSH.Px)等内源性抗氧化酶可清除活

性氧,维持细胞氧化还原自稳态。然而,当活性氧牛成过多、抗氧化酶活性降低时,就会对DNA、RNA、蛋白质以及脂质等造成过氧化损伤引起细胞功能障碍,导致相关疾病的发牛和发展…。

研究表明,氧化应激存在于As从脂纹病变到斑块破裂的整个发展过程中,并介导了血管内皮细胞、平滑肌细胞及单核巨噬细胞功能改变及损伤。2l。因此,阐明As发牛发展中细胞氧化应激分子机制对于减缓As进展、预防急性心脑IIIL管事件的发牛具有重要意义。我们综合国内外文献探讨氧A由基的产牛以及氧自由基对血管内皮细胞、平滑肌细胞和单核巨噬细胞的影响两个方面,阐述AS发牛、发展过程中细胞氧化应激反应的分子机制。

一、氧自由基的产生

1.概述:氧自由基是指外层轨道卜-带有不配对电子的原子、分子或基}j1,因此具有较高的生物活性。正常情况下,细胞经呼吸获取氧,其中98%与葡萄糖和脂肪相结合转化为能量满足细胞活动的需要,另外2%的氧转化成氧自由基被内源性抗氧化物质所清除。但当机体处于氧化应激时,细胞通过呼吸链氧化磷酸化、微粒体细胞色素P450等的酶促反应及非酶促反应,牛成大量的活性氧自由基超_}f5机体A身的清除能力而引起细胞损伤,这些高活性氧自由基包括活性氧簇(reactive

oxygen

species,ROS)和活性氮簇(reactive

nitrogen

species,RNS),其中ROS包括超氧阴离子、羟自由基

(OH一)、过氧化氢(H:O:),而RNS包括一氧化氮(NO)和过氧化亚硝酸盐(ON00一)。3j。生物体内参与酶促反应的酶主要包括:尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide

vadenine

D01 10.3969/j.issn.1004—8812.2013.01.u12

基金项目:凶家重大项日973计划(2007CB936100)和汀苏省科技支撑计划一丰十会发展项日(BE2010697)

作者单位:225009江苏,扬州大学临床医学院心内科(骆莹莹、王大新);…东省高校动脉粥样硬化重点实验窜、泰1h医学院动脉粥样硬化研究所(姚树桐、秦树存)

通信作者:王大新,daxinw2002@sina.corn

万方数据

dinucleotidephosphate,NADPH)氧化酶、一氧化氮合酶(nitric

oxide

synthase,NOS)、髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、

黄嘌呤氧化酶(X/XO)、脂肪氧化酶/环氧合酶和线粒体呼吸链酶复合体等,其中NADPH氧化酶被认为是m管细胞牛

成氧自由基的最主要酶体。非酶促反应是指氧与有机化合

物反应以及电离辐射引起的共价键化合物均裂等过程,这些过程同样也会产生大量氧自由基,但多数情况下细胞内氧自南基通过酶促反应牛成∽】。

2.动脉粥样硬化发病的危险因素对产牛氧自南基的影响及机制:高m压、糖尿病、高脂m症、高同型半胱氨酸m症、吸烟和老龄化均为动脉粥样硬化的危险因素,我们在此简要介绍它fl,J对产牛氧自由基的影响及这些氧自由基在动脉粥样硬化发牛发展中的作用。

(1)高脂m症。m液中很少检测到氧化型低密度脂蛋白(oxidized

low—density

lipoprotein,OX—LDL),但在动脉粥样硬

化的m管壁却很容易发现。I.DI.氧化修饰成OX-I.DT。导致内皮细胞中gp91吞噬细胞氧化酶(gp91

phagocytesoxidase,

gp91

phox)表达增加,而使NADPH氧化酶活性增强,促进0f

的牛成。高脂m症时,更多的I。DI。浸润在内膜,在此更容易被超氧化物修饰成OX—T。DT。导致泡沫细胞的形成和内皮细胞功能障碍”1。动物实验证实,高胆固醇血症时内皮依赖的血管舒张功能减退与NADPH氧化酶依赖的超氧化物形成密切相关。通过羟甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂

(hydroxymethylglutaryl

coenzyme

reductaseinhibitor,HMG—

CoA还原酶抑制剂)的降脂的治疗能够降低冠心病患者内乳动脉gp91phox的表达。同样对培养的内皮细胞进行HMGCoA还原酶抑制剂干预后能够降低p22phox和p47phox的表达。这些针对NADPH氧化酶的抗氧化作用和HMGCoA还原酶抑制剂的治疗能够显著改善冠心病患者内皮依赖的血管舒张功能16

J。

(2)高m压。高【札压作为冠心病的危险因素之一,整体和组织m管紧张素Ⅱ(angiotensin

11,Ang

II)水平的升高导

致肾素一10【管紧张素系统(renin—angiotensinsystem,RAS)的激活。动物模型研究表明,AngII诱导血管超氧化物的形成增

加动脉粥样硬化的潜在风险。人的内皮细胞发现AngⅡ诱导NADPH氧化酶亚基gp9Iphox、p22phox、p67phox和p47phox的表达。有趣的是,Ang11对gp91phoxK/O小鼠的干预并没有诱导NADPH氧化酶的活性增加,表明gp91phox在m管O,-形成中至关重要。NADPH氧化酶依赖的超氧化物形成还能够通过ON00一的形成降低NO的牛物活性,这

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