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醫(yī)學(xué)氣體和內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)綜述

2012-8-9 16:42:57

九州大學(xué)Noda課題組曾在Plos One上報道過氫氣對巴金森病治療效果的研究。關(guān)于氫氣治療疾病機制的觀點，主要有兩類，一是氫氣的直接抗氧化效應(yīng)，二是氫氣可以誘導(dǎo)體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)，使自身抗損傷能力提高。直接抗氧化效應(yīng)的觀點主要是根據(jù)氫氣的還原性，并證明可以和毒性自由基發(fā)生中和反應(yīng)。由于氫氣的有效劑量非常低，持續(xù)作用時間非常短，用直接抗氧化解釋顯得無法讓人信服，后來許多研究發(fā)現(xiàn)氫氣對一些抗氧化酶具有誘導(dǎo)效應(yīng)，例如氫氣治療后HO-1和SOD等會顯著增加，而這些抗氧化酶本身就對許多疾病具有保護效應(yīng)，因此有觀點認為氫氣真正發(fā)揮治療疾病的作用是由于可激活身體自身的保護機制。當然這些機制仍需要比較詳細的分子細節(jié)才能讓人最終接受。

　　氧化應(yīng)激導(dǎo)致神經(jīng)細胞死亡，是許多中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病的關(guān)鍵病理生理學(xué)過程，例如老年性癡呆、巴金森病、亨廷頓病和肌萎縮性側(cè)索硬化等。針對氧化損傷，許多保護性信號傳導(dǎo)系統(tǒng)能上調(diào)細胞內(nèi)抗氧化酶表達，例如血紅素加氧酶（HO-1）和超氧化物岐化酶（SOD-1/2）。這些抗氧化酶的表達可被許多轉(zhuǎn)錄因子或協(xié)同因子如核因子2（網(wǎng)織紅細胞衍生細胞）相關(guān)因子2（Nrf2）和氧化酶體增殖激活受體共激活1α(PGC-1α/PPAR)。這些抗氧化酶在許多神經(jīng)退行性疾病動物模型中發(fā)揮重要作用，有時具有保護作用。這些酶可以被許多內(nèi)源性介質(zhì)或天然化合物，也可以被許多氣體，如一氧化碳、硫化氫和氫氣誘導(dǎo)激活。這種啟動內(nèi)源性抗氧化的途徑可以作為對許多神經(jīng)退行性疾病的治療策略。

　　盡管腦組織只有體重的2%，但可以消耗身體20-50%的氧氣，說明腦功能主要依賴氧氣的供應(yīng)。在正常生理情況下，細胞消耗的氧氣中2-5%會轉(zhuǎn)化成活性氧副產(chǎn)物，在病理情況下，活性氧產(chǎn)生更多。因此，清除和調(diào)節(jié)腦組織中活性氧對維持大腦的功能是非常重要的。盡管許多神經(jīng)退行性疾病如老年性癡呆、巴金森病、亨廷頓病和肌萎縮性側(cè)索硬化等，腦組織活性氧過度增加是非常關(guān)鍵的病理生理機制，抗氧化系統(tǒng)可有效保護許多神經(jīng)損傷。氧化應(yīng)激可激活應(yīng)激反應(yīng)，對抗活性氧誘導(dǎo)的細胞損傷，維持氧化還原平衡，保護細胞免于致命損傷的威脅。這些適應(yīng)性反應(yīng)都需要內(nèi)源性抗氧化酶的上調(diào)，這些抗氧化酶的上調(diào)可被許多轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控。Nrf2和PGC-1α就是兩個非常關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子。抗氧化酶HO-1和SOD在神經(jīng)退行性疾病中具有重要作用。本綜述重要針對幾種重要的醫(yī)學(xué)氣體，一氧化碳、硫化氫和氫氣在上述轉(zhuǎn)錄因子和重要抗氧化酶功能調(diào)節(jié)中的最新研究進展。

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