现代生物学基础之氧自由基

ROS是线粒体进行能量代谢过程中形成的氧自由基以及衍生的氧化产物的统称，其比氧气具有化学活性，在动脉内皮损伤中发挥关键作用，包括引起内皮功能障碍、低密度脂蛋白氧化以及激活炎性反应。在ROS对血管内膜损伤过程中，会产生大量的不饱和脂肪酸代谢产物MDA，MDA为具有较强毒性的脂质自由基，能够进一步加剧内膜损伤，SOD则是清除氧自由基重要的金属抗氧化酶，SOD能够催化ROS产生歧化反应，从而清除氧自由基以减少对血管内膜的损伤。细胞内沉积的脂质过氧化主要是由脂膜修复酶GPX4将其还原为相应的醇或水，GSH是一种能够清除脂类氢过氧化物的抗氧化酶，GSH在GPX4的催化作用下，具有较强的抗氧化和清除脂质过氧化物的作用，而GSH的过度消耗则会导致GPX4不能催化GSH还原过氧化物，而加重氧化应激。

氧化应激可以由ROS引发，当活性氧的产生过多和抗氧化系统之间出现了不平衡的现象时氧化应激产生，导致了细胞的损伤凋亡等。程岩岩等证明脾虚痰浊AS巴马小型猪模型可以对心肌线粒体造成氧化损伤，诱导凋亡。在AS过程当中，如果CAT、GSH-Px含量下降，会导致对自由基的清除能力下降，导致大量的氧自由基积蓄，细胞生物膜的功能被破坏，细胞受损伤，氧化应激作用增强，MDA等毒性物质增多。应用健脾化痰祛瘀方可以提高CAT、GSH-Px含量从而减少脂质过氧化物反应的最终产物MDA，从而减少氧化应激的损伤。本实验中，模型组巴马小型猪心肌Bax表达明显升高，而Bcl-2表达明显降低，Cyto C、Caspase3在心肌表达明显增加，说明脾虚痰浊AS可以降低Bcl-2/Bax的比值从而诱导细胞色素C从线粒体中的释放，激活Caspase3，诱导心肌细胞的凋亡。而健脾化痰祛瘀方治疗的脾虚痰浊AS巴马小型猪心肌细胞Bax表达明显减低，Bcl-2表达明显升高，Cyto C表达显著减低，Caspase3在心肌表达明显减少，说明健脾化痰祛瘀法可以提高Bcl-2/Bax的比值从而抑制细胞色素C从线粒体中的释放，抑制Caspase3的生成，抑制心肌细胞的凋亡。脾虚痰浊AS巴马小型猪心肌线粒体产生过多的氧自由基，氧自由基损伤可以使心肌组织的抗氧化系统失衡，过量的氧自由基作用于线粒体，破坏线粒体的内膜，破坏其功能，产生了氧化反应，破坏正常的心肌组织。由此可见，健脾化痰祛瘀方能够减少脾虚痰浊AS巴马小型猪心肌自由基的生成，同时能够增强清除自由基的防御体系，从而达到提高线粒体的氧化功能来减少氧化损伤，减少线粒体内的氧化应激及其造成的线粒体损伤，减少心肌细胞的凋亡，起到保护心肌的作用。