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糖尿病与氧化应激的研究进展

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维普资讯 http://www.cqvip.com 2007年 右江民族医学院学报 学,2003,25(11):2099—2101. 第4期 节均起保护作用LIS J。 佟立权等【‘ 1在实验中观察到牛磺酸能明显拮抗兔肝脏缺 血—再灌注引起 6 和AsT的升高,因为 6 是对肝细胞急 性损害程度的重要敏感观察指标,所以 6 升高结果证实,牛 磺酸对兔肝脏缺血—再灌注损伤具有明显的保护作用。周乾 毅等[17.18】研究发现,糖原含量和增殖细胞核抗原(proliferating 6eu ntr.1ear antigen,PCNA)在牛磺酸药物处理组大鼠肝细胞中 的表达明显高于肝缺血再灌注组,肝细胞糖原含量增高预示着 肝细胞对缺血再灌注损伤的耐受力增强,PCNA在一定程度上 反映肝再生过程中细胞的增殖能力。由此提示牛磺酸对大鼠 肝缺血再灌注损伤过程中肝细胞增殖能力具有一定的保护作 用。 5结语 [7]韦新,梁健,毛德文,等.牛磺酸对大鼠肝纤维化形成的影 响[J].中国中西医结合消化杂志,2004,12(1):6—7. [8]梁健,张锡流,杨光业,等.牛磺酸对大鼠肝纤维化的防治 作用及机制的初步观察[J].四川大学学报:医学版,2005, 36(3):365—367. [9]张锡流,梁健,杨光业,等.牛磺酸对大鼠肝纤维化组织I 型胶原影响的观察[J].广西医学,2005,27(7):969—970. [10]张锡流,梁健,杨光业,等.牛磺酸对大鼠肝纤维化组织 Ⅲ型胶原的影响[J].中国中西医结合消化杂志,2005,13 (4):245—246. [11]刘辉,金玉兰,周瑞华,等.牛磺酸对大鼠酒精性肝损伤 保护作用的研究[J].中国公共卫生,2003,25(3):290— 293. 牛磺酸对多种因素引起的肝细胞损伤具有保护作用,并能 抑制因药物和缺血再灌注等引起的肝细胞凋亡,但其作用机理 尚不十分清楚,牛磺酸对肝损伤保护作用的分子机理仍然是今 后研究的热点之一。此外,就目前的研究来看,基础实验研究 的比较多,临床应用研究还很少,牛磺酸防治肝脏疾病临床应 用方面的研究,仍然任重道远。 参考文献: [1】Huxtable RJ.Physiological actions of taurine[J].Physiol Rev,1992,72(1):101—163. [2]董淑英.牛磺酸对心脏作用的研究进展[J].淮海医药, 2005,23(3):258—259. [3]胡锦东,高秋华,余灯广,等.牛磺酸对铅脂质过氧化损伤 的拮抗作用[J].中国职业医学,2004,31(2):38—40. [4】喻道军,徐兆发,王雨,等.a一硫辛酸和牛磺酸对急性镉氧 化损伤影响的实验研究[J].中国工业医学杂志,2005,l8 [12]袁华华,胡建民,杨建成.牛磺酸对酒精性脂肪肝大鼠脂 肪代谢的影响[J].中国兽医科技,2005,35(9):727— 730. [13]袁华华,胡建民,蒋燕,等.牛磺酸对大鼠酒精性脂肪肝 病的治疗作用研究[J].黑龙江畜牧兽医,2006(4):78— 80. [14]韦新,粱健,毛德文,等.牛磺酸对大鼠肝细胞凋亡的作 用[J].广西医学,2004,26(7):945—946. [15]汪朝晖,张贤康,缪明永,等.牛磺酸在大鼠缺血再灌注 过程中对肝线粒体的保护作用[J].中西医结合肝病杂 志,2002,(12)6:351—357. [16]佟立权,乔海泉,周保国,等.牛磺酸对兔肝脏缺血一再 灌注损伤保护作用的研究[J].中国危重病急救医学, 2005,17(10):630—631. [17]周乾毅,袁新初,张伟,等.牛磺酸对肝缺血再灌注损伤 过程中的糖原变化影响[J].中华综合临床医学杂志, 2005,7(5):5—6. [18]周乾毅,袁新初,张伟,等.PCNA在牛磺酸对肝缺血再灌 注损伤保护作用中的表达[J].中华综合临床医学杂志, 2005,7(5):13—15. .(4):199—201. [5]吴高峰,胡建民,杨建成,牛磺酸抗肝脏脂质过氧化及肝 纤维化的研究进展[J].实用肝脏病杂志,2006,9(1):61— 62. [6】韦新,梁健,张锡流,等.牛磺酸对肝纤维化大鼠转化生长 因子TGF— l和肿瘤坏死因子表达的影响[J].广西医 收稿日期:2006—12—29 糖尿病与氧化应激的研究进展 范立群 ,韦龙祥 ,彭鹰 (1.广西罗城县人民医院内科,广西罗城546400; 2.桂林医学院附属医院内分泌科,广西桂林541000) 关键词:糖尿病;氧化性应激;氧自由基 中图分类号:R587 ̄1 文献标识码:A 文章编号:1001—5817(2007)04—0629—03 基反应的体系,使得过多的自由基被清除或使自由基减少,自 由基的产生和清除保持平衡;但在某些病理状态下,这一机制 逍到破坏,体内自由基显著增加,过多的自由基可直接作用于 机体,致机体损伤,同时,机体抗氧化防御能力下降,氧化能力 显著超过抗氧化能力而发生氧化应激,机体内氧化应激的产生 就是源于自由基产生增多和(或)抗氧化防御功能损害。 1.2氧化应激增强对机体的损害在生理状态下,体内产生 的自由基可作为信号分子,参与体内防御反应,调节血管舒缩 状态,但在病理条件下,过多的自由基对机体产生毒性作用:① 直接引起生物膜脂质过氧化,导致细胞死亡;②细胞内蛋白及 酶变性,使蛋白质功能丧失和酶失活,导致细胞凋亡,组织损 ・--——近年来,越来越多的研究表明,氧化应激和糖尿病及其并 发症的发生、发展关系密切,因而进行抗氧化治疗可以改善糖 尿病和糖尿病并发症的发生、发展。现将有关研究进展综述如 下:  ‘1氧化应激的概述 1.1氧化应激的概念氧化应激是指机体内高活性分子如活 性氧簇(R06)和活性氮簇(RNS)产生过多或消除减少,从而导 致组织损伤。ROS包括超氧阴离子(( )、羟自由基(OH )、过 氧化氢(H202)等,RNS包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO,)、 过氧亚基阴离子(ONCX) ̄)等。在正常状态下机体可产生 少量ROS参与正常代谢,同时体内存在清除自由基,抑制自由 629・--—— 维普资讯 http://www.cqvip.com 2007年 右江民族医学院学报 第4期 伤;③破坏核酸和染色体,导致DNA链的断裂、染色体畸变或 断裂;④血管壁处的氧化应激引起低密度脂蛋白(LDL)氧化修 饰。氧化型低密度脂蛋白(OX—LDL)不能被LDL受体识别、代 谢。而被单核巨噬细胞通过细胞膜上的清道夫受体摄取。形成 泡沫细胞和动脉粥样硬化脂质斑块;⑤破坏细胞外基质,使细 胞外基质变疏松。弹性降低;⑥o2-、H2O2可刺激核因子一出 (NF一出)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK),导致血管平滑肌细 胞的迁移、增殖; ̄ONOO ̄通过影响细胞的氧化还原状态和离 子通道使蛋白质发生硝基化或失活,再线粒体呼吸。引起 产生了缺陷[14 J。④氧化型低密度脂蛋白(ox—LDL)作为致动 脉粥样硬化的关键因素早已被证实。糖尿病患者动脉粥样硬化 的发生率是普通人群的5—6倍。此外。OX—LDL对糖尿病微 血管病变的发生也有促进作用。⑤在糖尿病中糖类自身氧化 产物(AGE)也具有高度氧化活性。AGE对细胞的毒性作用是 通过与其特异性受体糖基化终末产物受体(RAGE)的结合来实 现的;RAGE在许多细胞(如内皮、系膜、血管平滑肌细胞和巨噬 细胞)中均有表达。这与糖尿病血管并发症有着密切关系。⑥ NF一出所调节的基因表达成分在糖尿病的发生及并发症的发 细胞凋亡。 2糖尿病与氧化应激的关系 2.1糖尿病中存在氧化应激增强的证据有学者…在研究中 发现。体内、体外实验均证明糖尿病或高糖环境可以导致视网 膜细胞中0 的增多。而0 是氧化应激发生的始动因素。 Haskins等 J在非肥胖糖尿病(NDD)小鼠中发现存在明显的氧 化应激。其对胰岛和血管组织有明显的损伤作用;国内学者在 动物实验中发现,糖尿病病程早期存在肺脏的氧化应激反应, 糖尿病雄性大鼠前列腺组织处于氧化应激状态 J,糖尿病大鼠 肾脏存在氧化应激反应H J。Nishikawa等【5 J研究发现,高糖可 以地引起2型糖尿病个体血浆和尿中的8羟基脱氧鸟苷酸 (8一oHdG)水平增高,而8一OHdG是氧化应激的一个重要标 志物 ;动物实验也发现,糖尿病可以引起组织中脂质过氧化 产物和8一OHdG水平增高,同时抗氧化物质水平下降-7 J。有 学者 J发现在1型糖尿病患者中硝基酪氨酸(NT)生成增多,而 卜rr是自由基引起蛋白质损伤的重要标志物,还发现血浆总抗 氧化能力下降;急性高血糖和糖尿病酮症酸中毒也能导致明显 的氧化应激。 2.2氧化应激增强对糖尿病的影响 ①氧化应激增强可通过 损伤胰岛 细胞和降低外周组织对胰岛索的敏感性,导致糖尿 病的发生。②胰岛 细胞抗氧化酶的含量及活性相对较低,所 以对ROS介质的损害非常敏感。ROS可以直接损伤胰岛13细 胞。还可以通过影响胰岛素合成和分泌的信号传导通路问接损 伤胰岛 细胞。③ROS可作为类似于第2信使的信号分子激 活许多氧化还原敏感性信号通路,这些通路包括NF—KB、P38 丝裂原活化蛋白激酶、JNK、己糖胺等,进而引起胰岛素信号传 导通路中的胰岛索受体和胰岛素受体底物蛋白磷酸化,造成胰 岛索信号传导通路下游信号分子的相关性和俄活性降低,减 少了胰岛素的效应,导致胰岛索抵抗 J。氧化应激还可通过减 弱3"I"3一L1脂肪细胞葡萄糖转运蛋白4的表达和转运,导致胰 岛素抵抗。 2 3糖尿病并发症与氧化应激增强糖尿病并发症的发病机 理是十分复杂的,而经过学者研究证实,氧化应激增强是糖尿 病慢性并发症的主要发病机理之一Ll0 2l。 氧化应激与糖尿病血管病变:①AGEs与其受体相结合,导 致血管细胞产生ROS,ROS作为重要的细胞内信使,使氧化还 原敏感性转录因子活化,如核因子一KB和活化蛋白一l,促进促 凝血组织因子、粘附因子、内皮素和血管内皮生长因子 (vEGF)、TGF— 及单核细胞化学趋化蛋白一l等基因的表 达,最终导致血管细胞增殖和血管通透性改变,增加了内皮的 促凝能力,使血管内皮舒张功能明显弱于收缩功能。血流调节 受损,这是导致糖尿病血管病变的主要机理 ,②蛋白激酶C (PKC)的活化是参与产生ROS以及脂质过氧化的主要机理, ROS反过来也能活化PKC;PK( 的激活是糖尿病血管组织多 细胞功能异常的一个普遍下游机理,包括舒缩反应、通透性、基 膜更新、内皮细胞生长与增殖、新生血管形成、血液流变学和血 凝机理,以上各种功能异常正是糖尿病血管并发症的重要基础 和生化机理_J 。③ROS抑制NO合酶活性,导致NO降低,并 使NO生物学活性下降,产生血管紧张、影响内皮细胞抗血栓形 成的性能,导致机体抗动脉粥样硬化和抗血栓形成的防御机理 ・--——630・--—— 展过程中都不同程度地起到促进作用。⑦多元醇途径激活高 糖、AGEs激活内皮细胞内醛糖还原酶(AR)并使ARmRNA表 达增高。引起多元醇途径活化亢进而增大氧化应激;NADPH的 消耗增加及磷酸戊糖途径通路障碍引起NADPH缺乏。造成还 原型谷胱甘肽生成减少、抗氧化能力下降、自由基清除减少。导 致内皮细胞损伤。⑧氨基己糖合成途径。氨基己糖生物合成 限速酶高表达的转基因鼠存在明显的胰岛素抵抗、高脂血症、 肥胖;并作为细胞能量代谢的细胞敏感器介导葡萄糖对很多基 因产物表达的调节。 氧化应激增强与糖尿病神经病变:①糖尿病时持续的高血 糖使醛糖还原酶活性增加,导致细胞的多元醇代谢途径的活 化,抑制了细胞膜的肌醇转运系统;ROS产生增加和脂质过氧 化,引起Na 一K 一ATP酶活性降低,阻滞神经节的去极化, 减缓了神经传导速度; ̄)AGEs的产生增多以及PKC的激活促 进ROS的生成,而ROS通过降低NO的合成及其生物学活性 或减少舒张血管作用的前列腺索的产生引起内皮依赖性血管 舒张功能下降;③ROS可活化许多信号传导通路。引起内皮细 胞产生许多细胞因子导致血管基底膜的增厚、新生血管形成令 血管腔狭窄和血管闭塞,使神经内膜血流减少,引起神经内膜 的缺血和缺氧,进而损伤神经元和许多细胞,最终发生神经变 性的结果;④氧化应激导致神经生长因子(NGF)和睫状神经营 养因子等的减少,减弱了受损神经纤维的再生能力【l5J。 3抗氧化治疗 糖尿病中的氧化应激增强导致损害是机体自由基产生增 加和抗氧化能力减弱的结果,抗氧化剂可减少自由基的产生、 或直接消除机体产生自由基、或增强机体的抗氧化能力。目 前,抗氧化剂分为三大类:①抗氧化酶系:过氧化氢酶、谷胱甘 肽还原酶、超氧化物歧化酶等;②链阻滞抗氧化剂:a.脂溶性抗 氧化剂,如VitE、VitA、黄酮类、辅酶Q b.水溶性抗氧化剂,如 gitc、尿酸、血浆琉蛋白、清蛋白、还原性谷胱甘肽。③转运金属 结合蛋白,如转铁蛋白、铜蓝蛋白、乳铁蛋白。 但现有的部分抗氧化剂在糖尿病的临床应用中效果却令 人不太满意。VitE、VitC是临床研究得最多的抗氧化剂,在开 始小范围的研究和体外实验中证明VitE、VitC能阻断氧化应激 途径,但目前很多随机、安慰剂、大范围试验得到的结果令人失 望,有研究指出此类药物抗氧化治疗的失败在于只是局限性清 除已形成的过氧化产物,是一种血管氧化剂应激的症状学治疗 而非病因学治疗。因此,糖尿病抗氧化治疗应从病因学人手。 超氧化物歧化酶(s0D)、过氧化氢酶这类低分子物质被证 明是能持续清除ROS的有利物质,在链脲菌素(siz)诱导的糖 尿病鼠中,SOD能恢复内皮功能、改善神经内膜的血流及脑部 的信使传导速度,此类药物分子不与生物靶点发生化学反应, 主要起一种催化作用,因此在药物没有被消耗的情况下,促进 了( 向H ( 的转化 I 一肉毒碱和硫辛酸也是非常有希望 的抗氯化物,在糖尿病中使用l 一肉毒碱可以降低甘油三酯的 合成,使细胞摄取游离脂肪酸减少,清除过多的肉毒碱酯,增加 糖酵斛和雨酮酸氧化,改善神经元细胞的信号传递功能 a一 硫辛酸(LA)可诱导谷胱甘肽(GSH)的合成,恢复细胞的氧化还 原稳态,减少细胞的氧化损伤Ll ;可使氧化还原敏感性转录因 子NF—KB失活,从而改善内皮细胞功能;可通过减少ROS,抑 维普资讯 http://www.cqvip.com 2007年 右江民族医学院学报 第4期 制许多氧化还原敏感信号通路,激活3q-3一L1脂肪细胞和L6 肌细胞的IRS一1和PI3K,导致GLUT4从胞浆向细胞膜转移, 促进了胰岛素介导的葡萄糖摄取和利用,改善了胰岛素抵 抗[ 7I,临床研究显示,LA作为抗氧化剂可以用来预防和治疗糖 glycemia and diabetic nephropathy:effect of reinstitution of good metaboliccontrol饥oxidative stressinthekidneyofdi- abetic rats[J].J Diabet Complications,2004,18(5): 282—288. 尿病及其并发症L l0'l51。 另有研究提示[18],噻唑烷二酮类、他汀类、血管紧张素转换 酶抑制剂(ACEI)类及血管紧张素抑制剂都有较强的细胞内抗 氧化作用。噻唑烷二酮类可以抑制细胞内自由基生成过多,抑 制高糖诱导的氧化应激;可以明显降低过氧化亚盐的活 性。他汀类可以改善一氧化氮的生物活性,抑制0 的生成和 硝基酪氨酸的合成,减少血管紧张素Ⅱ介导的自由基产生。血 管紧张素通过增加NAD(P)H氧化酶的活性,诱导细胞产生 ROS,而血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)和血管紧张素Ⅱ受体 拮抗剂(ARB)通过抑制血管紧张素减轻氧化损伤;国内学 者【19,20]在研究中亦证实之。 近年来又有学者发现第二代磺脲类口服降糖药物具有抗 氧化清除自由基的能力,机理欠清楚。 4结语 氧化应激与糖尿病关系密切,氧化应激增强在糖尿病及其 并发症的发生、发展过程中是一重要环节。抗氧化治疗可以减 轻氧化应激,从而可以阻止或延缓糖尿病及其并发症的发生、 发展,但是,抗氧化治疗药物的选择、剂量、疗程、作用位点都有 待进一步研究。对氧化应激增强引起组织损伤机理的更深入 研究,可以推动开发更有效的抗氧化药物和指导临床正确使用 现有药物,从而更好地防治糖尿病及其并发症,因此,加深对氧 化应激的认识和研究,对糖尿病及其并发症的防治无疑具有重 要的意义。 参考文献: 【1]Du Y,Miller CM,Ken1 TS.Hyperglycemia increases mito— chondrial superoxide in retina and retinal cells[J].Free Radic Biol Med,2003,35(11):1491—1499. 【2]Haskins K,Bradley B,Powers K。et a1.Oxidative stress in type 1 diabetes lJ].Ann NY Acad Sci,2003,1005(U): 43—54. [3]王忠山,邹冬辉,赵慧,等.短期糖尿病雄性大鼠前列腺自 由基和抗氧化水平变化研究[J].中国病理生理杂志。 2003,19(6):803—806. [4]屈智慧,王旭渤,李永勇,等.糖尿病大鼠肾脏氧化应激的 实验研究[J].中国实验诊断学,2004,8(2):193—195. 【5] Nishikawa T,Sasahara T。Kiritsohi S,et a1.Evaluation of urinary 8——hydroxydeoxy— guanosine as a novel biomarker of macrovascular complications in type 2 diaebtes[J].Dia. ebtse Care,2003,26(5):1507—1512. 【6]wu LL,ChiouCA;,ChangPY,et a1.Urinary 8一OHdG:a marker of oxidative stress to DNA and a risk factor for can. c ,athemsdersois and diabetics[J].Clin Chim Acta, 2004。339(1—2):1—9. [7] Kowluru RA,Abbas SN,Odenbach S.Reversal of hyper— [8]Stentz FB,Umpierrez GE,Cuervo R,et a1.Proinnamma- tory cytokines,markers of cardiovascular risks, ̄oxidatiwe stress.and lipid peroxidation in patients with hyperglycemic crises[J].Diabetes,2004,53(8)-2079—2086. [9] Evans JL,Goldfine ID,Maddux BA,et a1.Are oxiadtive stress—activated sighting pathways mediators of insulim re- sistanecand ebta—cell dysfunction?[J].DiabeteS,20o3, 52(1):l一8. [10]Stadl盯K,Jenei V,von Bol ̄azy G,et a1.Rde of free radicals and reactive nitrogen specise in the late compliac. tions of diabetsemellitusinrats[J].OrvHetil,20o4,145 (21):1135一l140. [儿]俞璐,罗敏.氧化应激与血管并发症[J].国外医学:内分 泌学分册,2005,26(6):396—398. [12]龚小花,郑景晨.氧化应激与糖尿病神经病变[J].国际内 分泌代谢杂志,2006,26(z1):l6一l8. 【13]Shaw S,Wang X,Redd H,et a1.High glucose augments the angiotensin II—induced activation of JAl<2 in vascular smooth muscle cells via the polyol pathway[J].J Biol Chen,2003,278(33):30634—30641. [14]Higashi Y,Yoshizumi M.Endothelial function[J].Nip. pon Rinsho,2003,61(7):1138一l144. 【15] Feldman EL.Oxidative stress and diabetic neuropathy:a newunderstnading of an old problem[J].J Clin Invest, 2003,lll(4):431—433. 【16]Maritim AC,Sanders RA。Watkins JB 3rd.Effects of a1. pha—lipoic acidon biomarkersofoxidativestressin strepto. zotocin—induced diaebticrats[J].J NutrBiochem,2003, 14(5):288—294. 117】Evans JL,Goldfine ID,Maddux BA.et a1.Are oxidative stress—activated signaling pathways mediators of insulin re. sistnace nad ebta—cell dysfunction?[J].Diabetse,2003, 52(1):1—8. 1l8]l ̄tRos R,Assaloni R,Ceridlo A.The preventive anti— oxidant action of thiazdidinediones:a new therapeutic prospect in diabetse and insulin rseistance[J].Diabet Med,2004,21(1):1249—1252. [19]陈玲,贾汝汉,丁国华,等.厄贝沙坦对2型糖尿病大鼠 肾脏氧化应激和蛋白激酶c活性的影响[J].武汉大学学 报:医学版,2004。25(2):150—154. [20]朱微,朱彤莹,尤莉,等.洛沙坦剂量增加对糖尿病患者 机体氧化应激的影响[J].中华肾脏病杂志,2006,22(4): 193—197. 收稿日期:2007—02—14:修订日期:2007—05—07 ・--——631・--—— 

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