异丙酚对氧化应激保护作用及其机制的研究

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1、博士学位论文异丙酚对氧化应激的保护作用及其机制研究博士研究生：王乃田指导教师：古妙宁摘要异丙酚(propof01)，又名丙泊酚，化学名称为2，6．双异丙基酚(2，6-di．isopropylphen01)，是一种快效、短效静脉麻醉药。由于其具有舒醒迅速而完全，持续输注后无蓄积等特点，因此目前普遍应用于麻醉诱导、麻醉维持，也常用于麻醉中、手术后与ICU病房的镇静。除了常规的催眠、镇静与遗忘作用外，目前认为异丙酚还具有降低动脉血压，降低氧化应激损伤以及抑制炎症反应等的功能，具体表现为：抗氧化，减轻细胞内钙离子超载，抑制细胞凋亡，减轻

2、白细胞和内皮细胞粘附、抑制中性粒细胞呼吸爆发，调节炎性细胞因子的平衡，改善缺血心肌细胞再灌注后高能磷酸盐合成，改善低灌流状态下肝细胞对氧的再摄取，抑制高血糖症大鼠脑组织再灌注后乳酸堆积及组织水肿，直接改善细胞能量代谢障碍等。在这些效应中，起关键作用的就是异丙酚的抗氧化效应。氧化应激是指机体在遭受各种有害刺激时，体内高活性分子如活性氧自由基(reaetiveoxygenspecies，ROS)和活性氮自由基(reactivenitrogenspecies，I矾S)产生过多，氧化程度超出氧化物的清除，氧化系统和抗氧化系统失衡，导致中

3、性粒细胞炎性浸润，蛋白酶分泌增加，产生大量氧化中间产物，从而导致细胞损伤。ROS包括超氧阴离子(．02)、羟自由基(．OH)和过氧化氢(H202)等；RNS包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(N02)和过氧化亚硝酸盐(．ON00．)等。其中一氧化氮中文摘要(NO)是L一精氨酸(L--Arg)在一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase，NOS)催化下生成的一种气体自由基。在应激和炎症等病理条件下，NO与02。结合形成过氧化亚硝酸盐(ON003。ONOO’是一种很强的嗜核RNOS，它可以使蛋白的酪氨酸残基亚硝基化，这样便可以

4、通过抑制酪氨酸磷酸化来调节蛋白的功能，还可导致DNA损伤、脂质过氧化、蛋白降解、蛋白半胱氨酸残基发生S．亚硝酰化等，最终可致细胞损伤或死亡。NOS有三种亚型，即神经型(neuronalNOS，nNOS)、内皮型(endothelialNOS，eNOS)和诱生型(iducibleNOS，iNOS)--种NOS。其中，nNOS和eNOS又称为结构性NOS(cNOS)。eNOS主要调节血管内皮细胞产生少量NO，其生理功能是通过控制血管舒张来维持血压和局部血液循环。iNOS又称为诱生型NOS，即一般认为在静止的细胞中不存在或含量非常低，

5、但可为多种不同刺激所诱导，这些刺激包括LPS、TNF．a、IL．1p、IFN吖以及缺氧等。氧化应激时，主要表现为iNOS升高，诱导细胞产生大量NO，形成过量的过氧化亚硝酸盐进一步导致细胞损伤。最近研究表明，iNOS的表达受p38MAPK的调控。p38MAPK于1993年被Hart等发现，由360个氨基酸组成，分子量约38kD，属应激激活的蛋白激酶。目前已发现p38MAPK家族成员有p38ct、p381j、p381'、p3815。鉴于p380c，p381]都有各自的剪切亚型，因而共有6个p38MAPK亚型；各个亚型之间的不同功能可

6、能与其在不同组织的表达，激活方式以及底物特异性相关，不同的p38能被细胞应激(紫外线辐射、渗透性休克、热休克、脂多糖、蛋白合成抑制剂)、细胞因子如白细胞介素．1(interleukin．1，IL．1)、肿瘤坏死因子仅(tumornecrosisfactor-tx，TNF．仅)等激活。研究表明，激活P38MAPK可以诱导iNOS表达增加。最近研究发现，抑制P38MAPK可以抑制LPS介导的巨噬细胞iNOS表达。氧化应激活性中间产物，如过氧化氢、过氧化亚硝基阴离子、脂质过氧化产物丙二醛和四羟基壬烯醛等，既是细胞信号调节分子，又是细胞

7、毒性效应子。它们能攻击体内的生物大分子，导致DNA、蛋白质或脂质的损伤，进而导致细Ⅱ博士学位论文胞死亡。研究表明氧化应激导致的细胞死亡与死亡结构域相关蛋白(Fasdeathdomain．associatedprotein,Daxx)密切相关。当细胞受到一定程度的氧化应激刺激时，平时定位于细胞核中的Daxx蛋白，就会从细胞核移位到细胞浆，进而激活定位于细胞浆内的凋亡信号调节激酶-l(apoptosissignal—regulatingkinase1，ASKl)，并最终导致细胞死亡。ASKl是细胞丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶(mito

8、gen．activatedproteinkinasekinase，MAP3Ks)家族成员之一。多种应激损伤和促炎因子(如H202、TNF．伐、缺血再灌注和化疗药物等)都可以激活ASKl，活化的ASKl又依次激活MKK4／MKK7．JNK和MKK3／MKK6一p3