導語：腦缺血氧化應激損傷分析論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

論文關鍵詞：氧化應激；腦血管?。鹤杂苫?/p>

論文摘要：氧化應激(oxidativestress，0S)是缺血性腦血管疾病重要病理反應過程。缺血性腦損傷后，活性氧自由基(oxygenfleeradical，OFR)增加，通過壞死或凋亡的方式引起細胞死亡，還介導線粒體逢徑、核轉錄因子信號轉導間接導致細胞凋亡。近年來中藥抗氧化應激的作用日益受到重視，有關這方面的研究也日益深入。

腦血管疾病是危害人類生命與健康的常見病和多發病，是人類三大死亡原因之一。隨著當今社會的老齡化，腦血管發病率不斷增高，在聯合國世界衛生組織調查的57個國家中死于腦血管病者占11.3％，其中40個國家腦血管病占死因前3位，而缺血性腦血管病占很大的比例。缺血性腦損傷的病理過程極為復雜，其發病機制涉及腦組織能量代謝紊亂、興奮性氨基酸毒性、自由基損傷、炎癥反應等多環節。近些年來，氧化應激學說在缺血性腦血管疾病中的作用倍受關注。因此研究氧化應激在缺血性腦血管疾病的作用，闡明其發生機制、調節機制，對尋找臨床療效更好的藥物，采取有效的防治措施有著重要意義。

1.氧化應激

1970年Paniker等首次提出氧化應激的概念。目前把能導致化學或代謝來源的活性氧(如O2、H2O2等)及相關產物產生的這一系列的細胞內或外狀態，稱為“氧化應激(oxidativestress，OS)”。生理條件下，這些自由基調節細胞分裂及機體免疫力，參與藥物的降解、殺滅細菌。活性氧(reactiveoxygenspecies，ROS)是有氧代謝的產物，具有強氧化性，是吞噬細胞消滅入侵微生物的重要武器。當ROS的產生超過生物體的抗氧化防御能力時將導致氧化應激反應的產生。研究表明，ROS參與抵制外來物質的入侵，也充當內部生物學過程的調節因子，包括信號轉導、轉錄或程序性細胞死亡。細胞內存在許多信號系統，這些信號系統依賴復雜的激酶級聯、蛋白酶級聯和(或)第二信使調節胞漿及核蛋白質，這些蛋白質再激活轉錄因子AP-1及核因子KB(nuclearfactor-kB，NF-kB)等，調節細胞的生長和(或)凋亡。

2.腦組織對氧化應激的易感性

腦是機體代謝率最高的器官，且大部分為有氧代謝獲得能量。在缺血時，特別是再灌注時，自由基的產生遠遠超過自身內源性抗氧化系統的清除能力。研究表明腦組織可能對氧化應激尤為易感。神經元是非再生細胞，ROS對腦組織產生的任何損傷將隨著時間而蓄積。①腦組織雖然只占體重的2％，但卻消耗總氧量的1/5并高頻率地實現大量的ATP循環。據估計細胞消耗的氧大約5％被還原成ROS，因此腦組織與其他耗氧較少的組織相比可能產生相對多的ROS。②興奮性神經遞質如谷氨酸(Glu)的釋放，在突觸后神經元誘導級聯反應，導致ROS的形成，這能導致神經系統局部損傷；腦缺血時，Glu大量釋放的同時，其攝取受阻，細胞間液中大量谷氨酸的堆積，鈣離子大量內流，引起神經細胞的腫脹、死亡。③在多巴胺能神經末稍，通過單胺氧化酶催化的多巴胺氧化過程中釋放的ROS，可能增加腦組織氧化應激反應。④研究表明NO參與了CNS中神經元缺血、缺氧性損害過程。腦缺血時NO含量的改變與一氧化氮合酶(nitricoxidespecies，NOS)的表達有關。NOS廣泛分布于腦組織，NOS有兩種生化型：原生型(constitutive，eNOS)和誘生型(inducible，NOS)。eNOS的活性依賴于ca2+2/CaM，引起NO短暫釋放，生物效應以細胞間信息傳遞為主；iNOS不依賴于Ca2+/CaM，能引起長時間NO釋放，以細胞毒性作用為主。張新勇等研究發現大鼠腦缺血再灌注后神經細胞iNOS表達增強，iNOS的表達顯著升高，使NOR形成增加，可能是介導腦缺血再灌注后神經細胞凋亡的機制之下。

3.腦缺血后氧化應激損傷機制

3.1自由基直接損害機制①細胞膜損害：脂質氧化使細胞膜中的多價不飽和脂肪酸脫落；膽固醇喪失消除自由基的“清道夫”作用，膜磷脂分解，與碳水化合物結合，生物膜結構破壞，細胞崩解。②細胞器損害：自由基與酶類的共價鍵結合使之失活，從而損害線粒體的氧化磷酸化過程，線粒體微粒變性，能量代謝受阻。與核酸結合，使其主鏈斷裂，透明質酸解聚，細胞死亡。

3.2氧化應激的信號轉導在缺血性腦損傷中，氧化應激不但可以直接損傷細胞，導致細胞壞死，它還可以通過介導線粒體途徑、核轉錄因子信號轉導等間接導致細胞凋亡。

①線粒體在腦缺血導致的氧化應激中的作用：有證據表明線粒體是氧化應激引起的細胞凋亡的重要通路。氧化應激可引起線粒體通透性轉變孔(Mitcchondrionperne8bili-tytransitionpore，mPIP)的開放，導致許多前凋亡蛋白如細胞色素C、黃素蛋白凋亡誘導因子、核酸內切酶G等釋放到細胞質中形成凋亡小體，繼而激活caspmSes級聯效應，最終導致程序性細胞死亡。實驗證明，缺氧導致的大鼠海馬錐體神經元自由基的大量產生可以被線粒體復合I阻滯劑魚藤酮所阻斷，這表明線粒體是自由基產生的主要來源。而應用線粒體鈣阻滯劑只能減少部分自由基的產生。相反，應用線粒體通透性轉變阻滯劑CsA完全阻滯了自由基的產生和鈣的積累，并且防止了神經內膜的破壞。證明缺血后自由基在錐體神經元的產生與線粒體孔通透性改變相關。自由基可通過線粒體依賴途徑，導致細胞凋亡。

最新的研究發現，由線粒體產生的O2是主要的細胞毒性物，超氧化物歧化酶SOD2過表達的大鼠可以減輕這種損傷。用含正常5倍cu-ZnSOD活性的SOD轉基因鼠制作腦缺血再灌注模型并與野生鼠比較，發現轉基因鼠海馬CAI區、皮質、紋狀體和丘腦受損神經元明顯比野生鼠少。

②轉錄因子在腦缺血導致的氧化應激中的作用：氧化應激產生的活性氧還可以調節轉錄因子的活性，在細胞凋亡的信號轉導中起到重要作用。1999年Dalton等證實細胞氧化還原狀態由轉移因子特別是核因子NF-KB的激活來調節。核轉錄因子NF-KB在正常細胞中與其抑制蛋白(I-KB)結合而處于失活狀態，ROS可促進蛋白激酶C(PKC)的激活，活化的PKC磷酸化I-kB，導致后者與NF-kB解離，并使NF-kB活化。在SOD1過表達大鼠的腦缺血模型中，NF-kB活性明顯降低。表明NF-kB參與了缺血后的氧化應激損傷。NF-kB在氧化應激中的作用，與NF-kB調節的下游靶基因包括iNOS，環氧化酶2(COX-2)，基質金屬蛋白酶9CmaimmetaUoprotein-abe-9，MMP-9)等密切相關。過度表達Gu-ZnSOD的大鼠腦損傷后MMP-9和COX-2表達減少可能與腦缺血后NF-kB激活的作用有關。應用MMP抑制劑可以減少氧化應激導致的血腦屏障的損傷。NF-kB的活化是iNOS基因表達的關鍵環節。缺血再灌注后iNOS基因的高表達也證明了NF-kB在氧化應激的信號傳導通路的重要作用。iNOS基因表達調節主要發生在轉錄水平上進行。但目前對于ROS如何調節NF-kB的作用機制并不清楚。

4.抗氧化應激中藥研究進展

近年來的研究表明，中藥及復方減輕缺血性腦損傷的主要途徑之一是抗氧化應激，不少學者作了許多探索，取得了一定進展。

4.1中藥復方胥顯民等研究表明，補陽還五湯能顯著提高SOD的活性，降低組織丙二醛(malonaldehyde，MDA)含量，抑制體內LPO(U#dImmxide)生成，從而減輕氧自由基介導的脂質過氧化反應。

徐靜華等研究得出黃連解毒湯能顯著降低腦缺血小鼠大腦皮質及海馬組織中SOD、谷胱甘肽過氧物酶(Outathlonperoxidase，CSH-Px)和過氧化氫酶(eatalase，CAT)的活力。丁黃菊等考察了通心絡對局灶性腦缺血再灌粒損傷大鼠的抗氧化作用，結果得出通心絡能抑制缺血再灌注大鼠腦組織勻漿中SOD的降低、MDA含量的升高。王秀琴等研究發現益腦靈膠囊對局灶性大鼠腦缺血再灌注損傷有保護作用，能提高SOD‘的活性，降低黃嘌呤氧化酶活性和MDA的含量。

4.2單味中藥湯佩蓮等就丹參水溶性成份對中樞神經系統缺血缺氧的保護展開了實驗研究，發現丹參水溶性成分能增加腦組織的耐缺氧能力、提高機體的血氧利用率，降低機體的耗氧量和降低自由基損傷等多個途徑而實現對中樞神經系統的保護。丹參亦具有拮抗低密度脂蛋白(10ndensitylipoprotein，LDL)氧化的作用，這是其對抗腦缺血損傷的機制之一。劉暢等研究表明丹參注射液可減少自由基的生成，對神經細胞的氧化損傷具有保護作用。丹參作為自由基清除劑可能通過促進缺氧缺血后腦神經細胞氧化還原因子-l(Ref-1)蛋白的表達從而抑制了細胞凋亡。陳曉春等發現黃芪能顯著抑制腦缺血再灌注大鼠腦組織MDA含量的升高，提高SOD活性。熊勁等研究表明燈盞細辛明顯提高缺血性卒中患者的SOD活性，降低MDA含量，燈盞細辛注射液作為一種良好的外源性氧自由基清除劑，可降低血黏度，保護細胞膜。從而降低血脂質過氧化物LPO，提高SOD含量。

4.3中藥提取物柴小立等研究表明，谷胱甘肽川芎嗪有降低缺血性腦血管病患者血LPO，提高血SOD活性的作用，治療前后對比，血LPO明顯降低，相應的血中SOD及(glutamylcysteinylglyclne，GSH)明顯升高。馬玉羨等的研究亦得到了相似的結果，提示川芎嚷對缺氧致細胞脂質過氧化損傷有保護作用。張蕊等研究發現葛根素可減少腦組織的過氧化脂質含量，提高SOD活性，降低NOS活性，減輕自由基反應對腦組織的損害，對缺血的腦組織具有保護與復蘇效應。王培源等發現葛根黃酮可減少腦缺血后腦組織水腫，縮小梗死體積，提高SOD活性，降低MDA含量，減輕自由基反應對腦組織的損害。周蘭蘭等發現，銀杏葉提取物能明顯抑制反復腦缺血再灌注小鼠腦組織MDA、NO的含量升高，并增強SOD的活性，其機制可能與抗脂質過氧化，增強抗氧化酶活性有關。甘草總黃酮能促進大鼠大腦中動脈缺血再灌注24h后，血清、腦組織中的MDA、NO含量的明顯降低，血清SOD的活性提高，提示中藥甘草總黃酮有抗氧化作用從而發揮腦保護的作用。蒲黃提取物可顯著提高組織乳酸脫氫酶(LDH)及超氧化物歧化酶(SOD)活性，明顯降低MDA含量，其機制與其抗氧自由基損傷有關。

5.目前存在問題展望

5.1存在問題研究腦缺血損傷是一個復雜的級聯反應，氧化應激的損傷作用(包括直接作用和間接作用)越來越受到學者的重視。已有研究表明氧自由基參與缺血性腦損傷病理過程。目前，人們對中醫藥防治腦缺血再灌注損傷的研究已取得一定成果，為臨床防治腦缺血再灌注損傷及新藥的開發提供了一定的理論依據。但已有的抗氧化中藥的報道多為動物或體外實驗。人體試驗，特別是病理狀態是否一致?是否還有同樣的作用和療效，均有待于進一步研究。此外，在腦缺血的中醫藥治療上仍存在許多問題亟待解決：①缺乏符合中醫證型的動物模型，從而無法體現中醫藥辨證施治的特色；②低水平重復試驗較多，缺乏創新性，尚有待于大樣本、多中心的研究；③缺乏針對腦缺血發病機理新進展的研究，尚不能全面揭示中藥作用的確切途徑。④動物試驗的觀察指標不足以完全反映藥物的臨床療效。因此中醫藥治療腦缺血的探索仍然任重而道遠。

5.2研究方法因自由基壽命短暫，并且缺乏足夠敏感的技術直接檢測生物體內的自由基，目前的研究僅集中在測定一些抗氧化酶SOD，GSH及MDA等測定上，自由基的檢測大多是通過與其他分子如DNA、脂質體或蛋白質反應的產物或抗氧化劑的水平來間接反映的。標志物缺乏敏感性和特異性，還缺乏一套可行的方法來反映不同的氧化應激狀態與疾病的相關性。因羥自由基性質活潑、壽命極短，其產生后即在該部位造成神經元損害并隨之迅速代謝掉，故以往測定腦勻漿中羥自由基的方法具有一定的局限性，而腦內微透析造模和檢測，可準確快速、連續監測清醒自由活動狀態下腦內固定部位羥自由基的變化。

因此對氧化應激機制的研究，最好同時運用多種檢測手段，利用現代的分子生物技術和現代醫學手段，探討缺血性腦血管病的氧化應激作用機制，建立一套評價體內氧化應激狀態的評價體系，為臨床治療氧化損傷提供支持。