氧化应激_线粒体功能障碍与2型糖尿病.pdf

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1、《临床荟萃》２０１４年２月５日第２９卷第２期ＣｌｉｎｉｃａｌＦｏｃｕｓ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ５，２０１４，Ｖｏｌ２９，Ｎｏ．２·２１３··综述·氧化应激、线粒体功能障碍与２型糖尿病李一梅，刘宽芝（河北医科大学第三医院内分泌一科，河北石家庄０５００５１）摘要：氧化应激是２型糖尿病（ｔｙｐｅ２ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓ，Ｔ２ＤＭ）的主要风险因素，常伴有活性氧（ｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓ，ＲＯＳ）产生增加和（或）抗氧化防御系统功能损伤。线粒体呼吸链是ＲＯＳ的主要来源，而高糖高脂诱导的线粒体超氧阴离子（ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅａｎｉｏｎ，Ｏ

2、－·）过量产生是氧化应激损伤的始动因子，ＲＯＳ可直接损伤线粒体，引起线２粒体功能障碍，进而损伤胰岛β－细胞，影响葡萄糖刺激的胰岛素分泌（ｇｌｕｃｏｓｅ－ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄｉｎｓｕｌｉｎｓｅｃｒｅｔｉｏｎ，ＧＳＩＳ），引起胰岛素抵抗（ｉｎｓｕｌｉｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＩＲ）。本研究探讨了氧化应激引起的线粒体功能障碍在Ｔ２ＤＭ发生发展中的作用。关键词：糖尿病，２型；线粒体；氧化应激；胰岛素抵抗中图分类号：Ｒ５８７．１文献标识码：Ａ文章编号：１００４－５８３Ｘ（２０１４）０２－０２１３－０４ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－５８３Ｘ．

3、２０１４．０２．０３５氧化应激是２型糖尿病（ｔｙｐｅ２ｄｉａｂｅｔｅｓ具有一定的适应能力，可通过氧化磷酸化解偶联和ｍｅｌｌｉｔｕｓ，Ｔ２ＤＭ）的主要风险因素，可激活多条细胞启动抗氧化防御系统对抗ＲＯＳ的损伤作用。位于损伤通路，而高糖高脂诱导的线粒体超氧阴离子线粒体内膜的质子载体蛋白解偶联蛋白２（ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅａｎｉｏｎ，Ｏ－·）的过量产生是导致细胞损伤２（ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎｓ－２，ＵＣＰ－２）可促进线粒体氧化［１］的始动因子，作为活性氧（ｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓ，磷酸化解偶联，减少ＲＯＳ产生；而线粒体抗氧化

4、酶ＲＯＳ）产生的源头，氧化应激引起的线粒体功能障碍锰超氧化物歧化酶（ｍａｇａｎｅｓｅｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ在Ｔ２ＤＭ发生发展中的作用受到广泛关注。现根据ｄｉｓｍｕｔａｓｅ，ＭｎＳＯＤ）、谷胱甘肽过氧化物酶已有的文献报道综述如下。（ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ，ＧＰＸ）和还原型谷胱甘肽１氧化应激与线粒体功能障碍（ｒｅｄｕｃｅｄｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ，ＧＳＨ）、维生素Ｃ、Ｅ等抗氧化氧化应激是指ＲＯＳ产生过多，超出机体清除能［４］分子也可清除ＲＯＳ，使ＲＯＳ维持在较低的水平。力，导致体内氧化作用和抗氧化作用失衡引起的一１．３ＲＯＳ与线粒体功

5、能障碍线粒体既是细胞内系列反应，常伴有ＲＯＳ产生增加和（或）抗氧化防御ＲＯＳ产生的主要场所，也是ＲＯＳ攻击和损伤的主要系统功能损伤，是细胞损伤的主要原因。靶器官，尤其是线粒体ＤＮＡ（ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌＤＮＡ，１．１线粒体呼吸链是ＲＯＳ的主要来源体内多种ｍｔＤＮＡ），由于缺乏保护性组蛋白和不完善的ＤＮＡ酶可催化ＲＯＳ产生，但线粒体呼吸链是ＲＯＳ产生的修复机制，又紧邻呼吸链，对ＲＯＳ及其敏感。ＲＯＳ主要部位。线粒体呼吸链在传递电子过程中有少量可干扰ＤＮＡ和ＲＮＡ复制、氧化线粒体蛋白质和呼电子漏出，引起氧分子（ｏｘｙｇｅｎ，Ｏ２）单电子还原形成

6、吸链酶复合物，使蛋白质丧失正常的催化和降解功－·，Ｏ－·Ｏ２２部分还原生成过氧化氢（ｈｙｄｒｏｇｅｎ能；ＲＯＳ作用于膜磷脂，引起膜脂质过氧化；过量ｐｅｒｏｘｉｄｅ，Ｈ２Ｏ２），并进一步还原生成羟自由基ＲＯＳ还可诱导线粒体膜通透性转换孔（ｈｙｄｒｏｘｙｌｆｒｅｅｒａｄｉｃａｌ，·ＯＨ），Ｏ－·２与一氧化氮（ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｏｒｅ，ＭＰＴＰ）（ｎｉｔｒｉｃｏｘｉｄｅ，ＮＯ）反应生成强氧化剂过氧亚硝酸盐开放，引起线粒体肿胀、破裂、释放细胞色素Ｃ（ｐｅｒｏｘｙｎｉｔｒｉｔｅ，·ＯＮＯＯ－），Ｏ－·、

7、Ｈ、·ＯＨ、ＮＯ２２Ｏ２（ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅｃ）、破坏线粒体结构，导致线粒体功能和·ＯＮＯＯ－统称ＲＯＳ。一定浓度的ＲＯＳ是生理过［３，５］。障碍和细胞凋亡程必需的，参与细胞增殖、凋亡和Ｃａ２＋储存等生理过糖脂超载是ＲＯＳ产生的始动因子。研究发现，程的调节，过量的ＲＯＳ，尤其是破坏性极强的·ＯＨ短期高糖高脂饲养小鼠无全身和骨骼肌氧化应激表和·ＯＮＯＯ－可破坏生物大分子，导致蛋白质氧化、现，骨骼肌线粒体结构和功能无明显改变；延长饲养［２－３］ＤＮＡ断裂和脂质过氧化。时间，肌组织中ＲＯＳ产生明显增加，ｍｔＤＮＡ含量下１．２线粒体抗氧化防御系统线粒体

8、对氧化应激降，线粒体结构、生物合成及功能异常，肌细胞内脂质大量堆积，提示短暂高糖高脂处理并不影响线粒通信作者：刘宽芝，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕ