ＴＥＣＨＮ０Ｌ００Ｙ ｌＮｒ０ＲＭＡ Ｔ１０Ｎ 学术论坛 生物机体内自由基与疾病的关系 王会 张普香 （河南工业大学化学工业职业学院 河南郑州４５００４２） 摘 要：生物机体内自由基的生物活性是许多疾病的病理基础。自由基清除剂可以减少疾病的发生。研究自由基的生成、作用过程 以及对人体产生的潜在后果，有利于达到保健、预防和治疗疾病的目的。 关键词：自由基 活性氧 疾病 中图分类号：Ｒ５４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－３７９１（２００８）Ｉ ２（ａ）一０２０４－－０Ｉ 生物机体内绝大多数分子常常可以发 生其它基因与氢原子的解离，形成各带一 个电子的其它基因与氢原子，称为自由基 器细胞之中，能将过氧化物转化为无害物 质的酶。但是，这个系统的力量会因人的 年龄增加而减弱，至老年时达最低点。四 的基础。自由基攻击正在复制中的基因， 造成基因突变，诱发癌症的发生。自由基 激活人体免疫系统，使人体表现出过敏反 （ｆｒｅｅ ｒａｄｉｃａｌｓ）。自由基容易与其它物质反 季豆、青菜、芹菜、菠菜、韭菜、葱、土 应生成新的自由基，因而往往都有连锁反 豆、茄子、胡萝 、黄瓜、南瓜、番茄等 应。自由基的连锁反应一旦开始，所产生 菜类中就含有很多的Ｓ０Ｄ，常吃这些菜，可 的新的自由基就进一步与基质发生反应， 减少人体内活性氧，减少脂质过氧化物的 从而导致基质的大量消耗及多种自由基产 产生和延缓人体组织的老化，从而减少疾 物的生成。其中以氧离子自由基和羟自由 病的发生。新鲜蔬菜中含有的各种维生素 基等活性氧簇（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｏｘｙｇｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓ，ＲＯＳ） 和微量元素都有益于人体健康，它们能治 最受人瞩目。 疗和预防某些疾病甚至癌前的慢性病变。 自由基的活性很高，既可以产生于有 机体正常的氧代谢中，也可以产生干有机 ２氧自由基在机体中的作用 体暴露于一些化学物质、环境污染和寄生 在吸进体内的氧气中，９ ８％的氧被正常 虫等的情况下。自由基几乎可以在任何惰 利用，而２％的氧被氧化酶所催化，分别形 性条件下和任何惰性物质发生反应。自由 成过氧化离子或超氧化离子；这些离子能 基对人体健康的危害以及它和许多疾病有 在细胞中进一步转变为化学反应极其活跃 着直接的或潜在的联系。仅仅几年的时 的氧自由基，又称活性氧。活性氧能攻击 间，自由基在欧美等发达国家已不再是晦 细胞膜上的不饱和脂肪酸而产生促进人体 涩难懂的化学术语，而成为一个大众性的 衰老的物质——过氧化物；还能侵犯体内的 普及概念【 。 脱氧核糖核酸、胶原蛋白、大脑中的神经 递质和酶，从而引起对人体组织细胞具有 １自由基损伤 破坏性的连锁反应，导致了各种老年特征 １．１自由基对机体的损伤 和疾病（如皱纹、老年斑、癌症和痴呆症等） 自由基的生物活性是许多疾病的病理 的发生，从而加速了人体衰老的进程，缩减 基础。自由基造成器官组织损伤是导致休 了人类的自然寿命。 克发生的基础。炎症区的吞噬细胞被细菌 ２．１自由基与细胞内代谢 等激活后，其耗氧量急剧上升，产生自由基 在黄素酶的酶促反应中，电子从黄素 而杀伤正常组织细胞。人体在外界因素如 转移时，若涉及到单电子受体，黄素半醌自 毒物、辐射、感染等作用下，吞噬细胞被激 由基就成为必要的中间物。另外，在单脱 活，释放出自由基，攻击细胞结构，诱发自 氧抗坏血酸还原酶使单脱氢抗坏血酸还原 身抗体。一些对自身抗体敏感的细胞，与 为维生素ｃ的酶促反应中，自由基单脱氢 受体结合的同时，也激活中性柱细胞生成 抗坏血酸也是作为底物参加反应的。Ａ Ｔ Ｐ 自由基，促使自身组织破坏。自由基在体 的合成与分解、一些与ＡＴＰ供能有关的生 内攻击和破坏生物大分子，产生过氧化变 理现象可涉及到自由基反应。当兴奋产生 性，引起细胞结构上功能破坏，产生组织损 并沿神经纤维传导时，就有自由基产生。 害和器官退行性变，导致老年病和衰老的 ２．２自由基与细胞的防御作用 发生。自由基对蛋白质的不利影响是其对 氧自由基过氧化产物可致使膜的空隙 人体危害的最重要方面。这种影响反映在 扩大，通透性增加，毛细血管内皮细胞损 酶蛋白和激素、免疫活性物质等重要蛋白 伤，出现炎症反应和退行性变化，内质网 质时其影响范围就更大，后果就更严重。 膜、溶酶体膜等生物膜系统的流动镶嵌模 而蛋白质合成减少是老年性记忆力减退、 式发生改变，从而导致细胞广泛性损害及 智力障碍以及肌肉萎缩等表现的重要原因 病变。 之一。总之自由基对蛋白质的影响涉及面 自由基对细胞的有利作用表现在：少 很广，后果严重而复杂，乃是自由基与衰老 量活性自由基有刺激环氧化酶和脂氧合酶 联系的重要纽带。 活性的作用，而大量活性氧自由基对这些 １ ２自由基的清除与抑制 酶起抑制作用；巨噬细胞吞噬异物，会发生 人体内超氧化物歧化酶（简称ｓＯ Ｄ）、 呼吸爆发，形成大量氧自由基和过氧化氢 过氧化氢酶、过氧化物酶、维生素ｃ、维 等，杀死或破坏被吞噬的异物或细菌。 生素Ｅ、尿酸、ＧｓＨ及谷胱苷肽过氧化物 酶（ＧＳＨ Ｐｘ）都是体内有效的自由基清除 ３自由基与疾病 剂。其中ｓ０Ｄ存在于人的心、肝、脑等脏 自由基对细胞和组织的损伤是其致病 ２０４科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＯＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 应，或出现红斑狼疮等自体免疫疾病；自由 基作用于人体内酶系统，使皮肤失去弹性， 出现皱纹及囊泡；类似的作用使体内毛细 血管脆性增加，使血管容易破裂，这可导致 静脉曲张、水肿等与血管通透性升高的有 关疾病的发生；自由基侵蚀肌体组织，导致 各种非菌性炎症；自由基侵蚀脑细胞，可以 使人得早老性痴呆等疾病；自由基氧化血 液中的脂蛋白，造成胆固醇在血管壁的沉 积，从而引起心脏病和中风；自由基可使关 节膜及关节滑液发生降解，导致关节炎；自 由基侵蚀眼睛晶状体组织，引起白内障；自 由基侵蚀胰脏细胞，引起糖尿病。 在进行肿瘤的放射治疗时，体内Ｈ，Ｏ 发生辐射分解，产生・０Ｈ等自由基。有Ｏ 存在时，还可以形成０ 。在治疗中，癌细 胞被杀死，与这些自由基的作用有直接关 系。在高压氧的条件下，放射治疗的效果 较好。对放射线敏感的卵巢肿瘤和乳房肿 瘤，Ｓ０Ｄ的活性较低；对放射线较不敏感的 肺部肿瘤和肠管肿瘤，ｓ０Ｄ的活性较高。 ４结语 自由基与许多疾病有着直接或间接的 联系。研究自由基的生成、作用过程以及 对人体产生的潜在后果，实际上达到保健、 预防和治疗的目的。自由基在疾病中的作 用与自由基损害防御药物研究的深入，无 给某些创伤、炎症、肿瘤、自身免疫有关 的疾病的预防和冶疗开拓新的途径。 参考文献 【ｌ】莫简．自由基生物学导论【Ｍ】．人民卫生 出版社，１ ９ ８８． 【２１赵保路，黄可秦．自由基与皮肤老化【Ｊ１． 生命的化学，１ ９９１，ｌｌ（５）． ［３】陈缓，周玫．自由基与医学【Ｍ】．人民军 医出版社，ｌ９９ｌ：６９． 【４】杨俊娟，程宇彤，张钧华．胆红素和氧自 由基与心血管疾病的关系【Ｊ １．中国动脉 硬化杂志，２００６（８）． ［５】翟艳红，韩海年，赵克然，等．氧自由基 与妇产科疾病的关系【Ｊ】．华北煤炭医学 院学报，１９９９（６）．