“活性氧”的版本间的差异
（建立内容为“<div style="padding: 0 4%; line-height: 1.8; color: #1e293b; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, 'PingFang SC', Arial, sans-serif; background-color: #ffffff…”的新页面） |
|||
| 第3行： | 第3行： | ||
<div style="margin-bottom: 30px; border-bottom: 1.2px solid #e2e8f0; padding-bottom: 25px;"> | <div style="margin-bottom: 30px; border-bottom: 1.2px solid #e2e8f0; padding-bottom: 25px;"> | ||
<p style="font-size: 1.1em; margin: 10px 0; color: #334155; text-align: justify;"> | <p style="font-size: 1.1em; margin: 10px 0; color: #334155; text-align: justify;"> | ||
| − | <strong>活性氧</strong>（Reactive Oxygen Species, <strong>ROS</strong>）是一类由氧衍生而来的、具有高度化学反应活性的含氧分子总称。主要包括<strong>[[超氧阴离子]]</strong> ( | + | <strong>活性氧</strong>（Reactive Oxygen Species, <strong>ROS</strong>）是一类由氧衍生而来的、具有高度化学反应活性的含氧分子总称。主要包括<strong>[[超氧阴离子]]</strong> (O<sub>2</sub><sup>•−</sup>)、<strong>[[过氧化氢]]</strong> (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>) 和毒性极强的<strong>[[羟自由基]]</strong> (OH<sup>•</sup>)。在生物体内，ROS 主要源自<strong>[[线粒体]]</strong>的电子传递链泄漏和<strong>[[NADPH氧化酶]]</strong>。ROS 具有显著的“双刃剑”效应：在低浓度下，它们是关键的<strong>[[细胞信号分子]]</strong>，调控增殖、分化和免疫防御（如吞噬细胞的呼吸爆发）；但在高浓度下，会导致<strong>[[氧化应激]]</strong>，破坏 DNA、蛋白质和脂质（如引发<strong>[[铁死亡]]</strong>），与<strong>[[衰老]]</strong>、神经退行性疾病及癌症的发生密切相关。 |
</p> | </p> | ||
</div> | </div> | ||
| 第25行： | 第25行： | ||
<tr> | <tr> | ||
<th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; width: 40%; white-space: nowrap;">核心成员</th> | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; width: 40%; white-space: nowrap;">核心成员</th> | ||
| − | <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;"> | + | <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">O<sub>2</sub><sup>•−</sup>, H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, OH<sup>•</sup></td> |
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
| 第61行： | 第61行： | ||
<p style="text-align: justify; color: #334155; font-size: 0.95em;"> | <p style="text-align: justify; color: #334155; font-size: 0.95em;"> | ||
<strong>内源性：</strong> | <strong>内源性：</strong> | ||
| − | <br>• <strong>[[线粒体]]电子传递链 (ETC)：</strong> 复合物 I 和 III 是电子泄漏的主要位点，约 1-2% 的电子会“逃逸”直接与氧气反应生成超氧阴离子 ( | + | <br>• <strong>[[线粒体]]电子传递链 (ETC)：</strong> 复合物 I 和 III 是电子泄漏的主要位点，约 1-2% 的电子会“逃逸”直接与氧气反应生成超氧阴离子 (O<sub>2</sub><sup>•−</sup>)。 |
<br>• <strong>[[NADPH氧化酶]] (NOX)：</strong> 尤其在吞噬细胞中，这是有意制造 ROS 以杀灭细菌的武器（呼吸爆发）。 | <br>• <strong>[[NADPH氧化酶]] (NOX)：</strong> 尤其在吞噬细胞中，这是有意制造 ROS 以杀灭细菌的武器（呼吸爆发）。 | ||
<br><strong>外源性：</strong> [[电离辐射]]、[[紫外线]]、空气污染物、吸烟。 | <br><strong>外源性：</strong> [[电离辐射]]、[[紫外线]]、空气污染物、吸烟。 | ||
| 第72行： | 第72行： | ||
<p style="text-align: justify; color: #334155; font-size: 0.95em;"> | <p style="text-align: justify; color: #334155; font-size: 0.95em;"> | ||
为了防止自身被氧化，细胞进化出了层层防御： | 为了防止自身被氧化，细胞进化出了层层防御： | ||
| − | <br>• <strong>第一道防线：[[超氧化物歧化酶]] (SOD)</strong> 将 | + | <br>• <strong>第一道防线：[[超氧化物歧化酶]] (SOD)</strong> 将 O<sub>2</sub><sup>•−</sup> 转化为毒性较低的 H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>。 |
| − | <br>• <strong>第二道防线：[[过氧化氢酶]] (CAT)</strong> 和 <strong>[[谷胱甘肽过氧化物酶]] (GPX)</strong> 将 | + | <br>• <strong>第二道防线：[[过氧化氢酶]] (CAT)</strong> 和 <strong>[[谷胱甘肽过氧化物酶]] (GPX)</strong> 将 H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> 分解为水和氧气。 |
<br>• <strong>非酶系统：</strong> 还原型[[谷胱甘肽]] (GSH) 是细胞内最重要的抗氧化剂储备。 | <br>• <strong>非酶系统：</strong> 还原型[[谷胱甘肽]] (GSH) 是细胞内最重要的抗氧化剂储备。 | ||
</p> | </p> | ||
| 第146行： | 第146行： | ||
<tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"> | <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"> | ||
<td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle; white-space: nowrap;">化学形态</td> | <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle; white-space: nowrap;">化学形态</td> | ||
| − | <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[超氧阴离子]] ( | + | <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[超氧阴离子]] (O<sub>2</sub><sup>•−</sup>) • [[过氧化氢]] • [[羟自由基]]</td> |
</tr> | </tr> | ||
<tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"> | <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"> | ||
2026年1月3日 (六) 08:04的最新版本
活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）是一类由氧衍生而来的、具有高度化学反应活性的含氧分子总称。主要包括超氧阴离子 (O2•−)、过氧化氢 (H2O2) 和毒性极强的羟自由基 (OH•)。在生物体内，ROS 主要源自线粒体的电子传递链泄漏和NADPH氧化酶。ROS 具有显著的“双刃剑”效应：在低浓度下，它们是关键的细胞信号分子，调控增殖、分化和免疫防御（如吞噬细胞的呼吸爆发）；但在高浓度下，会导致氧化应激，破坏 DNA、蛋白质和脂质（如引发铁死亡），与衰老、神经退行性疾病及癌症的发生密切相关。
产生与清除：体内的氧化还原平衡
细胞必须维持 ROS 产生与清除之间的精细平衡（氧化还原稳态）。一旦失衡，要么导致信号传导阻滞（ROS过低），要么导致分子损伤（ROS过高）。
1. 活性的来源 (Sources)
内源性：
• 线粒体电子传递链 (ETC)： 复合物 I 和 III 是电子泄漏的主要位点，约 1-2% 的电子会“逃逸”直接与氧气反应生成超氧阴离子 (O2•−)。
• NADPH氧化酶 (NOX)： 尤其在吞噬细胞中，这是有意制造 ROS 以杀灭细菌的武器（呼吸爆发）。
外源性： 电离辐射、紫外线、空气污染物、吸烟。
线粒体ETC产生ROS示意图
2. 抗氧化防御系统 (Defense)
为了防止自身被氧化，细胞进化出了层层防御：
• 第一道防线：超氧化物歧化酶 (SOD) 将 O2•− 转化为毒性较低的 H2O2。
• 第二道防线：过氧化氢酶 (CAT) 和 谷胱甘肽过氧化物酶 (GPX) 将 H2O2 分解为水和氧气。
• 非酶系统： 还原型谷胱甘肽 (GSH) 是细胞内最重要的抗氧化剂储备。
生理病理效应：双刃剑
| 效应维度 | 具体机制 | 临床关联 |
|---|---|---|
| 生理信号 (Signaling) |
可逆性氧化蛋白质中的半胱氨酸残基，调节酶活性。例如：抑制磷酸酶，从而激活 MAPK 或 NF-κB 通路。 | 细胞增殖、胰岛素信号传导、免疫激活。 |
| DNA 损伤 (Mutagenesis) |
羟自由基 攻击 DNA 碱基，产生 8-OHdG (8-羟基脱氧鸟苷)，导致 G→T 颠换突变。 | 癌症发生 (尤其是慢性炎症相关肿瘤)；衰老积累。 |
| 脂质过氧化 (Lipid Peroxidation) |
ROS 攻击细胞膜上的多不饱和脂肪酸 (PUFA)，引发链式反应，破坏膜完整性。 | 铁死亡 (Ferroptosis) 的核心机制；动脉粥样硬化。 |
| 缺血再灌注 (Ischemia-Reperfusion) |
组织缺血后恢复供氧，线粒体突然产生大量 ROS，造成的损伤远超缺血本身。 | 心肌梗死急救、器官移植、脑卒中溶栓后的继发损伤。 |
| 肿瘤治疗 (Therapy) |
利用癌细胞本身 ROS 水平高、耐受阈值低的弱点，进一步爆发性增加 ROS 至致死水平。 | 放疗 (电离水产生ROS)、部分化疗药 (如顺铂)、光动力疗法。 |
学术参考文献与权威点评
[1] Sies H. (1991). Oxidative stress: oxidants and antioxidants. Experimental Physiology. 1991;76(1):153-153.
[学术点评]：概念定义。Helmut Sies 教授首次系统定义了“氧化应激” (Oxidative Stress) 这一概念，即促氧化剂与抗氧化剂平衡的破坏，倾向于氧化一侧。
[2] Holmström KM, Finkel T. (2014). Cellular mechanisms and physiological consequences of redox signaling. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2014;15(6):411-421.
[学术点评]：现代视角。这篇综述详细阐述了 ROS 并非单纯的有害副产物，而是精密的细胞信号传导介质，对维持干细胞功能和组织再生至关重要。
[3] Dixon SJ, et al. (2012). Ferroptosis: an iron-dependent form of non-apoptotic cell death. Cell. 2012;149(5):1060-1072.
[学术点评]：里程碑。首次定义了“铁死亡”，明确了其机制是铁依赖性的 ROS 累积导致的致死性脂质过氧化，为 ROS 在肿瘤治疗中的应用开辟了新天地。
[4] Harman D. (1956). Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry. Journal of Gerontology. 1956;11(3):298-300.
[学术点评]：衰老理论。提出了著名的“衰老自由基学说”，认为 ROS 造成的累积性损伤是生物体衰老和寿命限制的根本原因。