活性氧

ROS 的产生主要是线粒体由状态Ⅲ向状态Ⅳ转换中高氧的环境和高还原态的呼吸链使大量电子漏出并还原氧分子而形成。

基本信息

氧是生命运动过程中不可缺少的一种气体, 人们一旦处于缺氧或者供氧不足的环境中, 就会感到憋气的痛苦甚至死亡。所以, 自从1770 年代初英国人Joseph Priestley 发现氧以来, 氧一直被人们认为是一种对人体百益而无一害的气体。可是, 科学技术迅速发展起来的今天, 我们知道, 不管是空气中的氧还是水中的溶解氧都具有较高的氧化性, 与一般的金属铁一样, 处于空气中的人体各部位都在不断地受到氧的腐蚀而“生锈” , 当然这种腐蚀与铁不同, 它体现在人体的细胞水平上。特别是人体各种器官随着年龄的增大不断地老化更是这种腐蚀“生锈”的直观表现。1969 年McCord 与Fridovich 发现, 在生化反应过程中O2 获得一个电子还原生成超氧自由基(O-2 ), 进而经过红血球的分离精制后获得O-2 的清除灭活酶, 并命名为超氧化物歧化酶(superoxide dismultase , SOD)。这一发现激发了大批的科学研究者致力于O-2 的生成过程、反应活性、毒性、生理和病理等等各方面的研究, 去探索解明SOD 在生理学上的意义。同时由O-2 衍生出来的过氧化氢(H2O2)、羟自由基(·OH)、激发态氧(一重态氧或称单线态氧,O2)也受到了人们的重视。

来源

正常代谢

辐射

化学因素

氧化损伤

对核酸的氧化损伤

对蛋白质的氧化损伤

活性氧对蛋白质的作用包括修饰氨基酸，使肽链断裂，形成蛋白质的交联聚合物，改变构像和免疫原性等5 个方面。

修饰氨基酸

使肽链断裂

形成蛋白质交联聚合物

改变构像

蛋白质经氧化后，热动力学上不稳定，部分三级结构打开，失去原有构像。用H2O2和抗坏血酸-Fe（III）氧化SOD，其紫外吸收增强，内源性荧光减弱，表明酶分子由紧密有序排列趋于松散无序。用自旋标记研究，探测到较低浓度抗坏血酸-Fe（III）和H2O2，就可以影响到SOD 分子亚基缔合或其周围的结构。

改变免疫原性

对生物膜的损伤

测定方法

化学反应法

化学发光法

化学发光测定法是仪器分析中灵敏度最高的方法之一, 已在医学、环境以及工业分析等许多领域里得到广泛的应用 。活性氧的化学发光研究也是活性氧测定法研究领域中比较活跃的分支之一, 特别是针对H2O2 测定, 有许多灵敏度高、选择性好的化学发光体系 。进年来, 笔者在H2O2 测定方面开发了一系列高灵敏度的化学发光分析法。除此之外, 目前比较成功的活性氧化学发光测定法主要有鲁米诺法(luminol)、光泽精法(lucigenin)和cypridina luciferin analog(CLA)法。

分光光度法

但是, 活性氧的细胞色素丙还原法存在着其它还原性物质, 如HADPA 和还原性酶的干扰, 一般情况下无法直接用于O-2 的定性分析, 需要比较在SOD 的存在下, 是否还有O-2 与细胞色素丙发生反应的结果, 从而判断O-2 的生成与否。

荧光光度法

电子自旋共振法