脂质的氧化及其对DNA损伤的研究进展.doc

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1、脂质的氧化及其对DNA损伤的研究进展摘要：由自由基引发的脂质过氧化能够产生自由基中间体和亲电的醛类，它们能够诱发疾病，使组织突变及促使机体老化等。过氧化脂质在生物体内积累可以破坏细胞结构和正常的生理功能，对生物体伤害最大的是引发DNA损伤，主要有DNA链断裂和DNA碱基修饰两种形式。抑制脂质过氧化最有效的手段是使用抗氧化剂，它们对预防多种疾病的产生有积极作用。本文综述了近年来脂质过氧化及其对DNA损伤的研究进展，并且介绍了抗氧化剂对脂质氧化的抑制作用。关键词：脂质过氧化；自由基；DNA；损伤；天然抗氧化剂1脂质又称类脂或类脂物，是从动植物体内萃取出的一大类油溶性物质的总称。

2、对大多数脂质而言，其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯。在生物体内，很多脂类含有不饱和脂肪酸，特别是生物膜的磷脂中，不饱和脂肪酸含量极高。在食品、化妆品、制药、生命科学和医学领域里，脂质过氧化已从基础化学和应用化学两方面展开了深入的研究。在大多数情况下，脂质过氧化会带来一些有害的影响，如机体的退化和中毒。例如，脂质过氧化的过程与生物体正常结构的紊乱和膜功能损伤有关。低密度脂蛋白的过氧化已被证实是动脉粥样硬化的引发阶段。目前，越来越多的人关注如何抑制脂质过氧化过程，并不断地研究各类抗氧化剂的作用和功能。1脂质的氧化1.1脂质过氧化的机理在有空气存在的情况下，脂质的过氧化(Lipi

3、dPeroxidation,简称LPO)有如下三种类型：（1）自由基氧化；（2）酶氧化；（3）非自由基非酶促氧化[1]。其中，最重要的氧化反应是自由基引发的链式反应，也称自动氧化。这是一种不需任何外加条件，即使在黑暗与低温处也能进行的氧化反应。它包括三个阶段：链引发、链增长和链中止。脂质过氧化的基本反应如图1所示[2]。多不饱和脂肪酸含有一个或多个位于双键之间的亚甲基，这些亚甲基遇到氧化基团时显得非常活泼，它们的氢原子会被夺走形成以碳原子为中心的脂类自由基，并可进一步氧化成过氧自由基。过氧自由基产生的几率是由它在脂肪酸碳链中的位置所决定的。如果过氧自由基存在于双键两端中的一

4、端，它就会与未氧化的脂类形成氢过氧化物和脂类自由基。如此连1续下去，使脂类不断氧化。共轭双烯氢过氧化物（如图1中的4）是脂质过氧化最简单的产物，它在金属存在下是相对稳定的。然而，细胞内有大量的金属络合物和金属蛋白，它们通过一个电子转移迅速的把所有脂肪酸的氢过氧化物还原成烷氧自由基[3]。这样，最简单的初始脂质过氧化产物就有环氧化物、氢过氧化物和羰基化合物。如果过氧自由基在脂肪酸链的内侧，那么与相邻双键成环的可能性就大于把其还原成氢过氧化物的可能性。环化产物（图1中的5）是一个环状的过氧化物，它的邻位是一个以碳为中心的自由基。这一自由基会发生两种可能的反应：一是可以和O2结合

5、生成一个过氧自由基，再与未氧化的脂类形成氢过氧化物（图1中的6）；二是环化产物5经历与上述相同的步骤继续反应，形成双环过氧化物（图1中的7），它在结构上与前列腺素的内过氧化物8图1脂质过氧化的反应机理Fig.1Pathwaysoflipidperoxidation8PGG2相似，且在酶促反应中不受立体化学的控制[4]。化合物7是生成丙二醛（MDA）的常见的中间产物。需要提出的是，因为MDA易和硫喷妥酸（硫代巴比土酸）发生反应生成一个深色发色团，所以它可以作为脂质过氧化的标记物[5]。可是，硫喷妥酸反应无特殊性，这又对它用于MDA定量带来了一些争议。1.2氧自由基和活性氧基团

6、的性质自由基是人体组织中许多生化反应的中间代谢产物。人体内的自由基总是处于不断产生和不断消除的动态平衡之中。如果自由基产生过多或清除过少，就会对细胞造成伤害。促使脂质过氧化的氧化系统主要是氧自由基（OxygenFreeRadicals,简称OFR），如超氧阴离子自由基（O2－·）、过氧化氢（H2O2）、羟自由基（•OH）、脂质过氧自由基（ROO•）和单线态氧（1O2）,它们都是带有不配对电子的分子或原子，是细胞有氧代谢的副产物[6]。活性氧基团（ReactiveOxygenSpecies,简称ROS）也是在活体内的有氧代谢过程中通过与O2的不完全反应而生成的。通过暴露于诸如

7、辐射等的外（环境中或通过氧化还原体系均能生成ROS[7]。ROS几乎能进攻所有的细胞结构或分子，从而引起机体的损伤，如脂质过氧化、蛋白质的氧化、DNA碱基修饰及DNA双链的断裂等。ROS还能引起DNA－蛋白质的交联耦合、脱氧核糖－磷酸键的破坏以及嘌呤和嘧啶碱基的化学修饰。氧化碱基修饰可以诱发突变，而脱氧核糖的氧化可能引起碱基释放或DNA双螺旋的断裂。1.3氧化应激外界因素，如紫外线辐射、离子辐射、化学致癌物的吸入均能引发有机体内的氧化应激[8]。氧化应激是指机体内氧化增强剂－抗氧化剂之间的平衡向氧化增强的方向变化。