3 讨论
正常机体的有氧代谢,如线粒体氧化磷酸化,葡萄糖无氧酵解等都产生大量的H2O2,,·OH等,这些自由基若不及时清除将损害机体。Bhuyan等[3]证实自由基可导致晶状体发生脂质过氧化作用产生MDA。MDA碳基可以同蛋白质和磷脂的氨基成分结合成希夫氏碱共轭物,此种交联机制在细胞脂质双层中,可由少量MDA激发,脂质过氧化物也能由它本身及通过生成双硫键氧化蛋白质的巯基,损害晶状体蛋白质发生凝集变性,最终形成白内障[4]。因此,MDA的产生多少可以说明机体的器官、组织受氧化损伤的程度。体内相应的活性氧自由基清除系统主要有两个,一是抗氧化酶,二是抗氧化物,前者包括SOD,GSH-PX等,后者包括VitC,VitE等[5]。在犬血清中SOD和GSH-PX的活性正相关说明,在SOD清除氧化还原反应的第一个产物·后,GSH-PX随即清除上述反应的产物H2O2,反应式如下:2·+2H+H2O2+O2[6],H2O2+2GSH-PX2H2O+GSSG[7]。说明二者在血中一起构成了机体防御活性氧自由基的抗氧化酶屏障。血中SOD和房水中MDA呈直线正相关说明,在房水中因各种原因引起MDA的增加,即机体细胞受自由基攻击增强,它能正反馈性增加血中SOD的活性,同样也使房水中SOD活性进一步增加。血中GSH-PX和房水中SOD也存在直线正相关,表明血和房水中的抗氧化酶之间有协同作用。血中MDA和血中GSH-PX及房水中GSH-PX之间的直线负相关说明,如果血中脂质过氧化作用过强的话,那么血中消耗的GSH-PX势必增加,由血中进入房水中的GSH-PX相应减少。此时血中MDA的增加,又促使清除活性氧自由基的非酶途径中的主要抗氧化物VitC在房水中含量的增加。目前认为,VitC清除自由基的作用是广泛的,它可对,·OH,R·进行清除:
VitC+·+2H+→H2O2+AFR,VitC+·OH→H2O+AFR,VitC+R·→RH+AFR[4]。
VitC的自由基清除作用,还有另外一条重要途径,即VitE的再生作用[8],VitC+E·VitE。血中VitE减少了,那么晶状体中MDA将进一步增加,故血中VitE对晶状体也有保护作用。VitE抗氧化的机理是其苯环上的羟基易失去电子或被H+氧化,这个结构特征是VitE能清除自由基的关键,它与脂质过氧化过程中起链式反应关键作用的脂类自由基起反应,使之转化为羟脂,从而阻断脂质过氧化链,保护质膜的不饱和脂肪酸。血中GSH-PX活性降低,房水中VitC作用进一步加强;血中VitC增加,那么晶状体中GSH-PX活性降低,由于,·OH在血中被清除,晶状体中GSH-PX活性负反馈性地降低。血中VitE和晶状体中GSH-PX呈直线正相关说明血中VitE和晶状体中GSH-PX在抗氧化方面具有协同作用。
在犬房水中MDA和GSH-PX之间的直线正相关说明,在房水中MDA的堆积,促进了GSH-PX活性升高,加强对活性氧H2O2的清除。房水中SOD升高只能清除,而不能阻止房水中其它活性氧自由基对晶状体的攻击,因此晶状体中脂质过氧化产物MDA仍高,并存在直线正相关关系。房水中MDA增加,即受活性氧自由基攻击严重,那么,晶状体中抗氧化物VitC将增加,其作用通过清除·OH,R·等。使晶状体免受房水中的活性氧自由基攻击。房水中GSH-PX升高,也不能阻止晶状体中形成 MDA,说明房水中GSH-PX主要是清除H2O2,而等其它活性氧自由基因无法清除而进一步攻击晶状体,使晶状体发生LPO作用,形成终产物MDA。
在犬晶状体中,MDA越多,VitC亦相应增加。晶状体中MDA随房水中的MDA增加而增加,可见房水中脂质过氧化物对晶状体的毒害作用,并且晶状体中MDA堆积将使VitE大量消耗,而房水中的VitC对晶状体中VitC有补给作用,晶状体中VitC的存在,又可使VitE再生,补充由MDA引起的消耗。
通过上述分析可知,在犬血、房水、晶状体中抗氧化酶之间和抗氧化物之间以及二者之间存在着相互协调、制约的动态平衡的相关关系,该关系的存在保证对活性氧自由基的及时清除,从而保证了晶状体免受破坏性攻击,保持透明状态,执行其生理功能。因此,在某些病理生理情况下,如SOD和GSH-PX在体内合成减少或者受阻时,根据抗氧化酶和抗氧化物之间的相关关系,通过体外补充VitC和VitE可以照样维持其活性。这一点在老年性白内障的防治过程中特别重要,因为随着年龄的增加,抗氧化酶活性和抗氧化物含量均逐渐下降[7],通过体外补充抗氧化物不仅使非酶促途径的抗氧化能力得到补充,而且也使酶促抗氧化能力得到加强,即维持了活性氧清除系统的整体功能,可延缓老年性白内障的发展。
参考文献:
1.Libondi T,Costag lioal G,Della Corte M,et al.Cataract risk factors:blood level of antioxidative vitamins,reduced glutathione and malondialdehyde in cataractous patients.Metab Padiatr Syst Ophthalmol,1991,14(2)∶ 31
2.Fujiwara H,Takigawa Y,Suzuki T,et al.Superoxide dismutase activity in cataractous lenses.Jpn J Ophthalmol 1992,36(3)∶ 273
3.Bhuyan KC,Bhuyan DK.Molecular mechanism of cataractogensis:Ⅲ.Toxic metabolites of oxygen as initiators of lipid peroxidation and cataract.Curr Eye Res,1984,3(1)∶ 67
4.Spector A.The search for a solution to senile cataracts.Invest Ophthalmol Vis Sci,1984,25∶ 130
5.朱向阳.维生素与自由基.中国药理学通报,1991,7∶ 329
6.浅田浩二.生物体内的活性氧清除系统——抗氧化酶.林洁译.日本医学介绍,1994,15∶ 293
7.朱晓华.眼部的抗氧化物及其作用.国外医学.眼科学分册,1993,17∶ 81
8.美 浓真,生物体内的活性氧清除系统——抗氧化物.林洁译.日本医学介绍,1994,15∶ 295
收稿:1999-06-11
修回:2000-04-04 上一页 [1] [2] [3] |