自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座

1第七章自由基与肿瘤自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第1页2肿瘤发病机制还不十分去除，发病原因比较复杂，主要有三大类原因：

物理原因：电离辐射、紫外线都可使生物大分子产生自由基化学原因：化学致癌剂都必须经过体内代谢或体外活化，从分子状态变成自由基后才致癌生物原因：主要是病毒本身所携带基因直接感染宿主细胞后致癌，而病毒感染和复制过程中必须有自由基参加自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第2页3一、化学致癌自由基机制化学致癌剂在体内活化主要部位是肝和肾微粒体

NADPH黄素蛋白P450

CC·（致癌物）（致癌物自由基）CC·自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第3页41.吸烟：烟草中含有40各种与肿瘤发生相关物质人培养细胞浸泡在烟水溶液中1小时，DNA断裂若加入CAT、苯甲酸可阻止DNA断裂香烟致癌与自由基相关自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第4页5

2.多环芳香烃

如苯并芘是多环芳香烃中最主要致癌物⑴苯并芘肝微粒体CytP4506-羟苯并芘6-羟苯并芘自由基自由基夺氢反应DNA损伤细胞突变苯并芘醌O2-·、H2O2、HO·⑵芳香氨⑶偶氮化合物（二甲氨基偶氮苯）自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第5页6

3.硝基及亚硝基类硝基及亚硝基类是一大类致癌物，在硝基还原酶作用下产生自由基，主要是O2-·4.激素类主要是雌激素雌二醇羟基雌酮醌类化合物ROSDNA细胞癌变自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第6页7二、活性氧在癌变中主要作用金属离子慢性炎症化学致癌物烟草ROS染色体DNA调控癌基因和抑癌基因细胞癌变癌侵袭、转移、血管生成相关自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第7页8三、抗氧化酶、抗氧化剂可防癌

1.SOD促进癌细胞分化

试验：⑴将MnSODcDNA转染入黑色瘤细胞株，细胞丧失了克隆能力和在裸鼠身上植瘤能力

⑵将第6对染色体（MnSOD基因位于6q25）经过杂交植入黑色瘤细胞株，MnSOD活性升高5倍，同时植瘤率大降

⑶SOD能够抑制端粒酶活性使癌细胞停顿分裂唐氏综合症患者SOD高1.5倍，患癌率下降90%自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第8页9

2.抗氧化剂可防癌

172个流行病调查汇报都证实多吃蔬菜、水果、不吸烟、不饮酒、少吃脂肪能降低11种癌发病率茶多酚叶酸胡萝卜素维生素C、E、A去除ROS阻止癌变各过程自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第9页10

3.限食和运动可防癌低脂低热量饮食可降低癌发生率妇女乳腺癌发病率与体重、身高呈正相关细胞DNA修复能力增强限食自由基生成降低

SOD、CAT活性升高适当运动可降低肿瘤发病率肿瘤发病率降低自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第10页11物理原因化学原因生物原因活性氧DNA损伤修复无力染色体失稳基因突变原癌基因活化抑癌基因失活细胞癌变活性氧在细胞癌变中作用抗氧化剂损伤修复抗氧化剂自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第11页12

另外，ROS也有一定抗癌作用

白细胞杀伤癌细胞需ROS参加药品经过ROS杀伤癌细胞一些抗癌药品：醌类抗癌药光敏类抗癌药

As2O3ROS癌细胞分化和凋亡ROS癌细胞自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第12页13

第八章自由基与缺血再灌注自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第13页14局部缺血：指动脉血流受阻，甚至发生阻塞，流入局部组织血量降低或断绝现象。再灌注：被阻塞动脉开放恢复血流现象。缺血再灌注损伤（IRI）：指在一定条件下恢复血液再灌注后，部分动物或患者细胞功效代谢障碍及结构破坏不但未得到恢复反而加重现象。自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第14页15IRI机理复杂，有各种损伤机制学说：

自由基损伤学说钙超载学说铁超载学说磷脂介导白细胞聚集学说能量供给障碍学说细胞凋亡学说转主导地位并和其它学说关联比较亲密是自由基损伤学说自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第15页16一、自由基在缺血组织中损伤机制

1.缺血缺氧组织和器官，往往再灌注再给氧时出现更严重损伤试验对象：离体大鼠心脏观察指标：肌酸磷酸激酶方法：结扎动脉，造成心肌缺血，3.5~4小时，肌酸磷酸激酶释放量达高峰170IU/ml

如缺血100分钟后再给氧，肌酸磷酸激酶大量释放含量2050IU/ml自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第16页17

2.别嘌呤醇可抑制心肌缺血损伤

3.给组织提供产生O2-·物质，能产生与缺血相同损伤，给以SOD可减轻缺血引发损伤如：⑴试验对象：小肠

小肠缺血可造成肠壁毛细血管通透性增加，用血管反应系数表示缺血1小时，毛细血管通透性增加，血管反应系数由正常0.92降至0.59

在动脉局部灌注黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶血管反应系数由正常0.92降至0.66

给于SOD时，降至0.86自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第17页18

⑵心肌缺血心肌梗死①结扎狗冠状动脉前降枝1小时，发生梗死区23%

给于别嘌呤醇梗死区9%

给于SOD梗死区6%②离体灌注兔心，27℃缺血2小时，给于SOD、

CAT，显著改进左心室功效③在缺血前5分钟和再灌注开始前5分钟，给于SOD、

CAT能够很好保持左心室收缩功效和自动节律性自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第18页19

4.抑制HO·生成或给于HO·去除剂，亦能减轻缺血引发损伤如：给于甘露醇、二甲基亚砜可改进缺血对肠壁损伤

5.伴随缺血和再灌注损伤可出现脂质过氧化反应增强现象

如：猫脑动脉缺血试验一侧大脑动脉闭合造成缺血5小时，脑组织中不饱和脂肪酸显著降低，而饱和脂肪酸含量不变。缺血4、5、24小时，测VC分别降低21%、28%、34%

缺血组织中可测到共轭二烯自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第19页20

如：大鼠心脏缺血后重新给氧，丙二醛增多，GSH-PX

和SOD降低。二、缺血组织中自由基增多机制缺血组织自由基脂质过氧化反应组织细胞损伤自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第20页21

1.自由基生成增多

⑴线粒体功效异常缺氧ATP钙泵线粒体钙

细胞色素氧化酶功效失调超氧自由基生成增多CoQCoQ·自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第21页22

⑵黄嘌呤氧化酶形成增多正常情况下，毛细血管内皮细胞有两种酶黄嘌呤脱氢酶（XD）：90%

黄嘌呤氧化酶（XO）：10%

作用：黄嘌呤+H2O+NAD+

尿酸+NADH

+H+黄嘌呤+H2O+2O2尿酸+2O2-·

+2H+黄嘌呤+H2O+O2尿酸+H2O2黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤脱氢酶自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第22页23

如：大鼠肠组织中，缺血不到1分钟，发觉黄嘌呤脱氢酶完全转变为黄嘌呤氧化酶猫小肠组织中，降低血流2小时，次黄嘌呤含量比正常组织高20倍

说明缺血时次黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶增多自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第23页24ATPAMP腺苷次黄嘌呤核苷次黄嘌呤（I）黄嘌呤（X）+O2-·H2O2黄嘌呤氧化酶黄嘌呤脱氢酶SODHO·LOOH组织损伤Ca2+依赖性蛋白激酶细胞内Ca2+钙泵ATP缺氧功效障碍局部缺血再灌注缺血组织中氧自由基产生Fe2+自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第24页25⑶中性粒细胞活化

巨噬细胞中性粒细胞NADH氧化酶ROS组织损伤自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第25页262.去除自由基体系功效降低大鼠离体灌注心脏缺氧：80分钟SOD、GSH-PX

再给氧20分钟SOD、GSH-PX

丙二醛自由基和肿瘤缺血再灌注专家讲座第26页27

3.IRI中自由基损伤作用IRI自由基

膜脂质损伤蛋白质损伤核酸损伤器官功效障碍自由基和肿瘤缺血