“脂质过氧化”的版本间的差异

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             <tr style="background-color: #f8fafc; border-bottom: 2px solid #0f172a;">
 
             <tr style="background-color: #f8fafc; border-bottom: 2px solid #0f172a;">
 
                 <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #0f172a; width: 20%; white-space: nowrap;">阶段 (Stage)</th>
 
                 <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #0f172a; width: 20%; white-space: nowrap;">阶段 (Stage)</th>
                 <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #1e40af; width: 40%;">化学过程</th>
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                 <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #1e40af; width: 45%;">化学过程 (Mechanism)</th>
 
                 <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #475569;">生物学描述</th>
 
                 <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #475569;">生物学描述</th>
 
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                 <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600; white-space: nowrap;">1. 引发 (Initiation)</td>
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                 <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600; white-space: nowrap; vertical-align: top;">1. 引发<br>(Initiation)</td>
                 <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">
+
                 <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; vertical-align: top;">
                     LH + R<sup>•</sup> → <strong>L<sup>•</sup></strong> + RH
+
                     <div style="margin-bottom: 6px; font-family: monospace; font-weight: bold; color: #334155;">LH + R<sup>•</sup> &nbsp;&nbsp; L<sup>•</sup> + RH</div>
                     <br><span style="font-size:0.9em; color:#64748b;">(LH=脂质, R•=ROS)</span>
+
                     <span style="font-size:0.85em; color:#64748b;">(LH=脂质分子, R<sup>•</sup>=自由基)</span>
 
                 </td>
 
                 </td>
                 <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;"><strong>“窃氢”</strong>:强氧化剂(如[[羟自由基]])从不饱和脂肪酸的碳链上夺走一个氢原子,生成不稳定的<strong>脂质碳自由基 (L<sup>•</sup>)</strong>。</td>
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                 <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; vertical-align: top;"><strong>“窃氢”</strong>:强氧化剂(如[[羟自由基]])从不饱和脂肪酸的碳链上夺走一个氢原子,生成不稳定的<strong>脂质碳自由基 (L<sup>•</sup>)</strong>。</td>
 
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                 <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600; white-space: nowrap;">2. 传播 (Propagation)</td>
+
                 <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600; white-space: nowrap; vertical-align: top;">2. 传播<br>(Propagation)</td>
                 <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">
+
                 <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; vertical-align: top;">
                     L<sup>•</sup> + O<sub>2</sub> → <strong>LOO<sup>•</sup></strong> (脂质过氧自由基)<br>
+
                     <div style="margin-bottom: 6px; font-family: monospace; font-weight: bold; color: #334155;">L<sup>•</sup> + O<sub>2</sub> &nbsp;&nbsp; LOO<sup>•</sup></div>
                    LOO<sup>•</sup> + LH → <strong>L-OOH</strong> + L<sup>•</sup>
+
                    <div style="margin-bottom: 6px; font-family: monospace; font-weight: bold; color: #334155;">LOO<sup>•</sup> + LH &nbsp;&nbsp; L-OOH + L<sup>•</sup></div>
 +
                    <span style="font-size:0.85em; color:#64748b;">(LOO<sup>•</sup>=过氧自由基, L-OOH=脂质过氧化物)</span>
 
                 </td>
 
                 </td>
                 <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;"><strong>“连锁反应”</strong>:L<sup>•</sup> 迅速与氧气反应生成过氧自由基,后者再去攻击邻近的脂质分子夺氢。这导致一个自由基可以破坏成百上千个脂质分子。</td>
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                 <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; vertical-align: top;"><strong>“连锁反应”</strong>:L<sup>•</sup> 迅速与氧气反应生成过氧自由基,后者再去攻击邻近的脂质分子夺氢。这导致一个自由基可以破坏成百上千个脂质分子。</td>
 
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                 <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600; white-space: nowrap;">3. 终止 (Termination)</td>
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                 <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600; white-space: nowrap; vertical-align: top;">3. 终止<br>(Termination)</td>
                 <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">
+
                 <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; vertical-align: top;">
                     LOO<sup>•</sup> + Vit E → L-OOH + Vit E<sup>•</sup><br>
+
                     <div style="margin-bottom: 6px; font-family: monospace; font-weight: bold; color: #334155;">LOO<sup>•</sup> + Vit E &nbsp;&nbsp; L-OOH + Vit E<sup>•</sup></div>
                     2 LOO<sup>•</sup> → 非自由基产物
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                     <div style="margin-bottom: 6px; font-family: monospace; font-weight: bold; color: #334155;">2 LOO<sup>•</sup> &nbsp;&nbsp; 非自由基产物</div>
 
                 </td>
 
                 </td>
                 <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;"><strong>“止损”</strong>:抗氧化剂(如[[维生素E]]、[[FSP1]]/CoQ10系统)提供电子中和自由基,打断链式反应。</td>
+
                 <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; vertical-align: top;"><strong>“止损”</strong>:抗氧化剂(如[[维生素E]]、[[FSP1]]/CoQ10系统)提供电子中和自由基,打断链式反应。</td>
 
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2026年1月3日 (六) 08:18的版本

脂质过氧化(Lipid Peroxidation)是指氧化剂(如自由基)攻击脂质中的不饱和脂肪酸,夺取电子并产生过氧化物的过程。这是一种破坏性的链式反应,主要发生在细胞膜、线粒体膜等富含多不饱和脂肪酸 (PUFA) 的结构上。该过程不仅直接破坏膜的完整性和流动性,导致细胞破裂,其次级产物(如 4-HNEMDA)还具有强烈的细胞毒性,能与蛋白质和 DNA 形成加合物,诱发突变。在现代医学中,脂质过氧化被确认为铁死亡 (Ferroptosis) 的核心致死机制,同时也是动脉粥样硬化缺血再灌注损伤的关键病理基础。

脂质过氧化
Lipid Peroxidation (点击展开)
细胞膜的“燃烧”
反应类型 自由基链式反应
主要底物 PUFA (花生四烯酸等)
引发剂 羟自由基 (OH), LOX酶
初级产物 脂质氢过氧化物 (L-OOH)
次级毒物 MDA, 4-HNE, 丙烯醛
天然抑制剂 维生素E, GPX4
检测指标 TBARS, C11-BODIPY

反应机制:死亡的多米诺骨牌

脂质过氧化是一个自我放大的循环过程,通常分为三个阶段:引发、传播和终止。

阶段 (Stage) 化学过程 (Mechanism) 生物学描述
1. 引发
(Initiation)
LH + R  →  L + RH
                   (LH=脂质分子, R=自由基)
“窃氢”:强氧化剂(如羟自由基)从不饱和脂肪酸的碳链上夺走一个氢原子,生成不稳定的脂质碳自由基 (L)
2. 传播
(Propagation)
L + O2  →  LOO
LOO + LH  →  L-OOH + L
                   (LOO=过氧自由基, L-OOH=脂质过氧化物)
“连锁反应”:L 迅速与氧气反应生成过氧自由基,后者再去攻击邻近的脂质分子夺氢。这导致一个自由基可以破坏成百上千个脂质分子。
3. 终止
(Termination)
LOO + Vit E  →  L-OOH + Vit E
2 LOO  →  非自由基产物
“止损”:抗氧化剂(如维生素EFSP1/CoQ10系统)提供电子中和自由基,打断链式反应。
   引发-传播-终止三步曲

两条关键路径:酶促与非酶促

脂质过氧化并不总是随机的破坏,它也可以是受控的信号过程。

非酶促氧化 (ROS驱动)

驱动力: 芬顿反应产生的高毒性 羟自由基
特征: 随机攻击,不可控,破坏性强。
后果: 膜破裂,产生大量有毒醛类(4-HNE),是铁死亡和组织损伤(如心梗)的主要原因。

酶促氧化 (LOX驱动)

驱动力: 脂氧合酶 (ALOX, 如 15-LOX)。
特征: 特异性氧化特定的 PUFA(如花生四烯酸),受细胞信号调控。
后果: 生成生理性信号分子(如白三烯、脂氧素),参与炎症调控;但在特定条件下也会促进铁死亡。

有毒产物:不仅是膜损伤

脂质过氧化的危害不仅在于“烧穿”细胞膜,其分解产生的活性醛类(Reactive Aldehydes)作为“第二信使”,能扩散到远处造成更持久的伤害。

次级产物 特性与机制 病理影响
4-HNE
(4-羟基壬烯醛)
最具生物活性的醛。具有亲电性,易与蛋白质的组氨酸/半胱氨酸残基发生 Michael 加成。 导致酶失活(如抑制线粒体酶)、诱导细胞凋亡,与阿尔茨海默病和糖尿病有关。
MDA
(丙二醛)
最常用的氧化应激标志物。能与 DNA 形成加合物(MDA-DNA Adducts)。 具有致突变性,长期积累可导致癌症发生。
OxLDL
(氧化低密度脂蛋白)
LDL 颗粒表面的脂质被氧化后,无法被正常受体识别,而被巨噬细胞吞噬。 形成泡沫细胞,是动脉粥样硬化斑块形成的始动因素。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Esterbauer H, et al. (1991). Chemistry and biochemistry of 4-hydroxynonenal, malonaldehyde and related aldehydes. Free Radical Biology and Medicine. 1991;11(1):81-128.
[学术点评]:经典综述。这篇被引用数千次的文章奠定了脂质过氧化次级产物(特别是 4-HNE)作为“毒性第二信使”的理论基础。

[2] Stockwell BR, et al. (2017). Ferroptosis: A Regulated Cell Death Nexus Linking Metabolism, Redox Biology, and Disease. Cell. 2017;171(2):273-285.
[学术点评]:机制链接。明确了脂质过氧化是铁死亡的执行步骤,而 GPX4 是防止这一过程的关键酶,将古老的氧化理论与新型细胞死亡联系起来。

[3] Yin H, Xu L, Porter NA. (2011). Free radical lipid peroxidation: mechanisms and analysis. Chemical Reviews. 2011;111(10):5944-5972.
[学术点评]:化学机理。深入解析了脂质过氧化的详细化学反应动力学,以及不同脂质过氧化物的检测方法(如质谱分析)。

           脂质过氧化 · 知识图谱
关键底物 PUFA (花生四烯酸/亚油酸) • 磷脂 (PE)
防御系统 GPX4 (酶) • 维生素E (非酶) • CoQ10
产物危害 膜流动性降低 • DNA加合物蛋白质交联
相关疾病 铁死亡 (癌症) • 动脉粥样硬化阿尔茨海默病