文摘
当前论文的目的是探索肝活检作为一种工具的作用在肝脏氧化应激的检测,用简短的笔记不同类型的自由基,抗氧化剂,肝和血液氧化应激和脂质过氧化作用。肝脏氧化应激在人类和动物研究多年,但大多数的研究在动物关心研究氧化状态屠宰后的肝组织或安乐死。然而,在人类医学,大量的研究实施调查抗氧化剂在肝脏活检标本的状态。动物相似的研究是必需的,因为改变肝抗氧化剂和脂质过氧化物的形成给一个好主意对肝脏的状况。另一方面,肝脏疾病可能出现血液氧化状态,没有明显的影响,因此,最好的方法检测肝氧化剂和抗氧化剂的状态是通过测量在肝脏活检。测量抗氧化剂状态在肝组织中直接给出一个准确的评估肝脏的条件,允许肝脏功能障碍的诊断,有助于确定肝细胞恶化的程度。
1。介绍
自由基是新陈代谢过程中不断产生的高活性物质。他们主要参与生理活动等免疫反应,不饱和脂肪酸代谢和炎症反应。自由基和抗氧化剂之间的平衡是影响在许多疾病。这种干扰可能归因于多种因素如细胞无法产生足够的大量的抗氧化剂,矿物质或维生素的营养不良,和活性氧的过量生产1]。自由基过量导致DNA损伤,酶膜和诱发免疫系统的活性的变化在基本生物聚合物的结构,反过来,可能与诱变和衰老过程2]。
的参与氧化应激在人类肝脏功能障碍的发病机制(2- - - - - -15和动物1,16- - - - - -25)已被研究多年。一些相关的肝脏疾病(增加21,24,26)或减少(17,22,27- - - - - -29日在抗氧化的内容。通常初肝抗氧化剂增加肝脏疾病和减少严重的肝损伤。测量肝氧化的优势地位在肝脏活组织检查有助于诊断肝脏功能障碍,反映了肝脏组织程度的恶化,并帮助确定肝脏损伤的严重程度,同时,它推荐抗氧化剂治疗的艾滋病患者与精神错乱肝脏疾病在肝脏抗氧化成分。论文的主要目的是探索肝活检的价值作为检测工具肝脏氧化应激。重点是不同类型的自由基,抗氧化剂,脂质过氧化反应,肝和血液氧化状态肝功能障碍。
2。自由基
2.1。类型的自由基
自由基可以被定义为分子含有一个不成对电子的原子或分子轨道。这些分子在组织损伤的发病机制有重要的作用在各种疾病(30.),如肝功能障碍,乳腺炎,肾脏损伤,炎症,免疫损伤,和致癌作用1]。最重要的包括超氧化物阴离子自由基()、氢氧自由基(•哦),次氯酸(HOCL) [31日]。HOCL由过氧化氢的反应(H2O2)与氯离子和白细胞呼吸爆发中扮演一个重要的角色,这是参与宿主防御系统(32]。一氧化氮(不•)作为自由基和生理生化反应的中介。生理上从精氨酸合成没有合酶采用代数余子式NADPH。在主机,没有•出现在某些病理情况下,如脓毒症、中风、心肌抑制,炎症反应(33]。
超氧化物阴离子引发重要的生物材料通过减少反应Fenton-like反应,催化的氧化还原循环金属离子,包括铁、铜、铬和钒34]。这些金属离子有能力接受捐赠单电子,使其重要的自由基反应的催化剂;分布最广泛和最常见的研究了过渡金属离子是阳离子的铁和铜(31日]。超氧化物阴离子减少铁3 +在金属离子如铁蛋白。减少蛋白结合的铁是生物材料的重要反应,因为如果有足够的H2O2可用,合成铁之间的反应2 +和H2O2发生,产生高活性•哦(32),和H2O2穿过生物膜和细胞磷脂目标,碳水化合物,金属离子,通过芬顿DNA和造成损害的反应(35]。
2.2。自由基的来源
自由基可能是肝脏释放子序列肝的解毒药物,化学物质和有毒物质36,37]。氧自由基的形成可能是生理的吞噬作用(超氧化物和H2O2被吞噬细胞杀灭细菌),代谢途径的副作用,也可能发生在病理条件下由于有毒代理人在缺血的情况下,炎症和疾病,或由于降低抗氧化防御系统38]。
线粒体被认为是生产的主要来源和H2O2;约2 - 3%的氧气消耗不断转化为活性氧和活性氮物种(线粒体ROS / RNS);肝细胞线粒体包含许多,因此产生过多的活性氧/ RNS (31日]。
在许多肝脏疾病,包括各种各样的新生儿肝炎、组织炎性浸润可能是负责的形成H2O2,•哦,HOCL,高细胞毒性monochloramine [39,40]。反过来,超氧化物阴离子吸引进一步中性粒细胞炎症趋化现象的活动网站,导致组织损伤的增加(41]。此外,激活巨噬细胞、枯氏细胞和血管内皮细胞能生成一氧化氮,这可能与超氧化物反应生成过氧硝酸盐。后者负责抑制线粒体呼吸和DNA合成(42]。
肝损伤由于铁(血色沉着病)和铜超载被认为,至少部分,来自这些金属的催化活性在芬顿反应导致活性氧的生成,增加脂质过氧化与顺向线粒体功能异常(43- - - - - -45]。
3所示。抗氧化剂和自由基
细胞含有多种抗氧化机制,发挥核心作用在防止活性氧(46,47]。的抗氧化系统包括抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶(氧化酶))、谷胱甘肽,辅助酶(谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽S-transferase 6-phosphate葡萄糖脱氢酶(G6PD)),金属结合蛋白(转铁蛋白、血浆铜蓝蛋白和白蛋白)、维生素(α-生育酚、抗坏血酸盐和β-胡萝卜素),类黄酮,尿酸盐(48]。
病态的自由基反应不一定导致细胞和组织损伤,细胞和组织的抗氧化剂可以防止自由基损伤(36]。在细胞层面上,ROS形成和代谢可以概括如图1。
4所示。肝脏氧化应激和脂质过氧化作用
氧化应激的结果当活性形式的氧产生的速度比他们可以安全地中和通过抗氧化机制(49)和/或减少抗氧化防御,这可能导致生物大分子的损伤和破坏正常的新陈代谢和生理50]。这个条件可以提供和/或导致疾病的发生38),起到破坏作用的肝脏疾病,例如,在缺氧和再氧化损伤在移植过程中,激活吞噬细胞在缺血和黄嘌呤氧化酶,催化过氧化物的形成再灌注期间(39,51- - - - - -53]。
脂质过氧化是涉及人类[一些肝脏疾病的发病机理2,26和动物18,22]。在牛肝衰竭与减少细胞内抗氧化机制,导致活性氧的增加,尤其是H2O2。肝氧化酶活力的下降严重的脂肪变性,例如,增加的结果2O2(22),这可以通过芬顿反应启动自由基的形成。此外,减少肝脏维生素E水平,这是一个重要的连锁中断抗氧化,导致脂质过氧化和失败重新生成抗坏血酸(17,18]。增加肝脏氧化应激也在奶牛患有糖原变性(22)、锯末肝和肝脓肿(19,21]。作者认为,抗氧化防御高的锯末肝、糖原变性,肝脓肿,表明身体可以对抗自由基的增加压力。
肝脓肿在肥育引导发生主要是由于高度集中集约饲养口粮。富含碳水化合物的饮食消费刺激G6PD表达内皮和实质细胞(16,19]。因为G6PD支持活性氧代谢,响应可能代表一种抗氧化剂正弦信号通路在肝细胞数量目标出生活性氧在感染(19,21]。
牛的饲养不良报道诱导肝脏抗氧化系统的变化明显降低肝G6PD和SOD的活动。这导致损耗的抗氧化防御机制,使肝细胞更容易的致命影响内源性或外源性过氧化物,它表明,脂质过氧化物的生成牛在贫穷的营养条件超过肝细胞的抗氧化能力,产生氧化应激和过氧化反应的情况20.]。
自由基毒性的主要机制是磷脂膜的过氧化反应,它是由脂质过氧化氢或氢过氧化物的形成,和过氧化自由基形成氧的存在开始连锁反应(传播)2,54,55]。各种致病因素发生膜脂质退化的结果(31日]。主要,氢氧自由基和超氧化物阴离子在较小程度上导致膜脂质过氧化造成的生产丙二醛(MDA)和4-hydroxyalkenals (4 hne)。这些物质直接诱导肝细胞损伤和一代的促炎细胞因子,激活梭形细胞,纤维发生(56,57),可以绑定到不同的分子,削弱其功能(5),因此导致膜损伤,蛋白质损伤、酶功能障碍,和DNA或RNA损伤(58]。众所周知,持续的氧化剂应激导致细胞DNA变化的影响和成纤维细胞的活性增加,导致肝硬化和癌。许多研究表明氧化应激参与胆汁郁积的发病机制通过细胞因子(8,11- - - - - -13和脂质过氧化作用6]。
脂质过氧化的作用在肝纤维化评估。脂质过氧化产物MDA的形式加合物被检测区域的活跃的纤维发生。已经表明,脂质过氧化反应诱导胶原蛋白基因表达,可以刺激纤维发生的产品和检测和预防脂质过氧化可能是预防肝纤维化、肝硬化的主要兴趣这种疾病(9]。
增加脂质过氧化可能是由于炎症相关的病毒感染和减少抗氧化水平。脂质过氧化物的形成可能是中性粒细胞的趋化现象的造成增加炎症,进而驱动oxidant-mediated损伤肝脏(59]。先前的研究已经证明了MDA含量的增加,降低抗氧化能力的急性和慢性肝炎(3,4,55]。线粒体脂质过氧化作用发生在肝脏疾病的病因(独立的不同程度44,60]。增加脂质、蛋白质和核酸过氧化反应在慢性肝炎患者血液和肝脏活检标本已经证明(7,15,26]。
5。氧化应激和肝功能障碍:肝活检的角色
5.1。血液和肝脏氧化应激
抗氧化状态的血并不能反映肝脏氧化应激,但他们的水平的变化反应在其他器官疾病。学习的影响肝脏功能障碍在奶牛血液氧化状态显示肝脏糖原变性,脂肪变性,肝脓肿或没有影响红细胞的氧化状态,无关紧要的红细胞的变化表示的氧化酶和G6PD活动(21,22]。许多研究已经进行人类确定肝脏功能障碍对红细胞的氧化状态的影响;其中一些研究报道氧化酶活力无显著变化在红细胞的病人患有肝硬化和酒精性肝病61年- - - - - -63年]。其他研究已经表明,红细胞氧化酶活力明显降低患者的慢性肝脏疾病(64年- - - - - -66年]。此外,较低的活动氧化酶和红细胞SOD的活动在急性乙型肝炎患者(已报告67年]。这种矛盾的结果的原因可能与肝脏功能障碍的程度或缺硒的存在与否。显著降低血浆硒水平与红细胞氧化酶已报告在慢性肝病患者64年]。
增加氧化应激的报道与天然牛的肝脂肪肝(18,22与肝脏abscessation [],21),限制动物采食量(20.),没有显著改变血液中的氧化状态;这意味着肝脏疾病可能出现血液氧化状态,也不影响检测肝脏氧化应激是最好通过测量肝组织中氧化应激标记通过肝活检。
5.2。抗氧化剂测量肝脏活组织检查的准备
制备肝活检的原则是,肝活检直接收集后必须做好准备,否则储存在−80°C,肝活检必须洗两次冷盐水或缓冲均化之前,吸干,然后在一个寒冷的均相缓冲在某些博士离心后,上层的收获,用来测量肝脏抗氧化酶的活动,可以使用商业测试工具(表执行1)。
5.3。肝活检和氧化应激
氧自由基可能在组织损伤的发病机制中发挥作用在许多病理条件和涉及各种肝脏疾病。因此,它可能参与肝毒性肝脏疾病的发病机理和其他改变(10]。氧化应激是一个主要致病的事件发生在一些肝脏疾病从代谢激增的和是肝损伤的主要原因在缺血/再灌注肝移植(14]。
的参与氧化应激在肝损伤的发病机制研究多年来(2- - - - - -4]。其中的一些研究进行了使用肝活检在人类[70年,71年和动物24,25]。但大多数的研究在动物屠宰后测量肝脏氧化应激或安乐死。例子包括测量肝G6PD活性化学物质诱导肝细胞癌在鼠肝72年)在大鼠肝脏和超长期的硫代乙酰胺引起的肝硬化管理(73年]。在牛肝氧化酶活力(22)和维生素E (17,18)测定奶牛患有严重的脂肪变性。此外,肝氧化酶和G6PD活动测定奶牛患有糖原变性(22)、锯末肝和肝脓肿(16,19,21]。此外,肝G6PD和SOD活动测量与限制采食量(牛20.]。
最近,肝活检应用作为检测工具在牛肝脏氧化应激的状态的角度后肝脏抗氧化酶注入一个强有力的肝毒素的(DL-ethionine),在公布的数据24,25];肝匀浆的上层清液是用来测量肝SOD、过氧化氢酶(25),总谷胱甘肽水平,谷胱甘肽还原酶活性24]。
进行了许多研究建立肝活检的重要性从氧化应激的角度在各种肝脏疾病在人类。在人类的例子包括以下氧化应激相关参数进行非酒精性脂肪肝患者肝活检和用于测定活动的猫和氧化酶(28]。儿童的氧化应激状态与糖原存储疾病(74年)和淤胆型慢性肝病(70年)是研究通过测量氧化酶、SOD和猫活动肝活检样本。活动的SOD、猫和氧化酶测定在各种肝病患者肝活检标本,包括慢性持续性肝炎、慢性活动性肝炎、非酒精性肝硬化、酒精性肝硬化,急性肝炎(71年]。
增加肝脏氧化应激中也发现了从肝硬化和肝癌患者肝活检,氧化酶活力的降低,肝和血液中谷胱甘肽(GSH)含量,以及增加氧化谷胱甘肽/谷胱甘肽比在肝硬化26,27)和肝癌组织(29日),这反映了一种减少肝脏的合成能力和抗氧化防御。
很明显从上述文献之回顾,肝活检可用于测量氧化状态的肝组织和重大变化检测在不同肝障碍。抗氧化活动肝活检可以用于诊断肝脏疾病和肝脏疾病的预后因素进行调查。
6。结论
大多数的研究在动物屠宰后被关心研究肝脏氧化应激或安乐死。研究肝肝活检是缺乏动物的氧化状态。在人类医学,大量的研究都是为了实现这一目标实现。肝脏疾病可能存在血液氧化状态没有显著的影响。因此,最好的方法是测量肝氧化剂和抗氧化剂在肝脏活组织检查,它反映了肝脏的实际状态。
缩写
| 4 hne: | 4-hydroxyalkenals |
| AOP: | 抗氧化潜能 |
| 猫: | 过氧化氢酶 |
| EDTA: | 乙二胺四乙酸 |
| G6PD: | Glucose-6-phosphate脱氢酶 |
| 氧化酶: | 谷胱甘肽过氧化物酶 |
| 格: | 谷胱甘肽还原酶 |
| H2O2: | 过氧化氢 |
| •哦: | 氢氧自由基 |
| HOCl: | 次氯酸 |
| MDA: | 丙二醛 |
| MPO: | 髓过氧物酶 |
| NADPH: | 烟碱腺嘌呤二磷酸 |
| 没有•: | 一氧化氮 |
| 号: | 没有合酶 |
| 非酒精性脂肪肝: | 非酒精性脂肪肝病 |
| ONOO•: | 过氧亚硝基阴离子 |
| ROS / RNS: | 活性氧和活性氮物种 |
| 谷胱甘肽: | 减少谷胱甘肽 |
| : | 超氧化物阴离子 |
| SOD: | 超氧化物歧化酶 |
| 法律流程外包: | 总脂质过氧化。 |