氧化应激与恶液质

一直以来,恶液质被认为是一种严重的病理生理状态,多见于慢性消耗性疾病,比如肿瘤、终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)、慢性心力衰竭、艾滋病和结核等,因为多见于肿瘤患者,又被称为“肿瘤恶液质”。恶液质往往与较低的生活质量和较差的预后相关,并对治疗产生抵抗,因此,发病机制的研究显得尤为重要,它不仅帮助我们逐步揭开恶液质的神秘面纱,同时为治疗提供突破口。如今,许多研究证实了基因多态性、神经内分泌因素、细胞因子、炎症反应等参与恶液质的形成,部分学者开辟了另一条研究方向,他们发现氧化应激与恶液质也密切相关。本章节将详细的阐述氧化应激与恶液质之间的关系。

恶液质

2011年Fearon K等起草了肿瘤恶液质的定义:恶液质是一种多因素综合征,表现为进行性的骨骼肌质量的丢失(伴或不伴脂肪质量丢失),传统的营养支持不能完全逆转这种状态,从而引起进行性的功能损伤。其病理生理特征为蛋白质和能量的负性平衡:这是由食物摄入减少和异常代谢等综合因素引起。具体的诊断标准为:体重丢失超过5%,或者对于体质指数(body-mass index,BMI) <20的患者体重丢失超过2%或者骨骼肌指数与肌肉减少症相同的患者体重丢失超过2%。他们的研究同时指出恶液质经历了恶液质前期—恶液质期—恶液质难治期这一变化过程,为我们早期发现病变,提早干预恶液质的进展指明了方向。

该定义还为我们提供了一条重要的信息,即瘦体组织的丢失,尤其是骨骼肌的丢失,是肿瘤恶液质最突出的症状,它直接影响患者的生活质量。恶液质与氧化应激的关系很多是通过肌肉的功能障碍这一桥梁来研究的。

氧化应激

活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一类大家比较熟悉的物质,它是生物有氧代谢过程的一种副产品,形式多样,包括超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)、单线态氧(singlet oxygen)等,具体见表2-4-1。在正常情况下,ROS参与能量的产生、重要生物复合物的合成、细胞的吞噬过程,调节细胞生长和细胞内信号转导,同时与杀菌、炎症反应有关。

为了维持氧化与抗氧化的一个相对平衡状态,机体还创造了对抗ROS的物质,主要包括两大类:一类是抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)等;另一类是小分子有机抗氧化剂,如维生素A、维生素C和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)等,具体见表2-4-2。

表2-4-1 生物系统中存在的主要活性氧物质

生物系统中存在的主要活性氧物质

表2-4-2 生物体内的主要抗氧化防御系统

生物体内的主要抗氧化防御系统
生物体内的主要抗氧化防御系统

如果机体受到内外各种因素的干扰,使得ROS的水平增高或者细胞抗氧化能力减弱,氧化还原平衡被打破,导致氧化应激状态,将会产生一系列病理生理改变,包括脂质过氧化、DNA破坏、蛋白质损伤等。

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