氧化应激与消化道功能的关系.ppt

氧化应激与消化道功能的关系 汇报人：朱丽慧 上海交通大学 2010年10月17日 主 要 内 容 氧化损伤的机理 氧化应激与消化道损伤 抗氧化剂对氧化损伤的修复作用 展望 一、氧化损伤的机理 生物体在代谢过程中，产生许多自由基，这些自由基通常不会导致组织细胞的损伤，机体依靠自身体内的抗氧化防御体系，可以保护机体组织、细胞，防止自由基的损伤。 当生物机体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时，氧化还原状态失衡，过量的自由基存在于组织或细胞内，即诱发氧化应激，并导致氧化损伤。 氧化损伤 DNA氧化损伤 碱基损伤 DNA链的断裂 蛋白质过氧化 受体和酶 细胞膜脂质过氧化 磷脂过氧化 脂质、蛋白质和DNA的氧化会对生物体造成不同程度的危害，从而影响机体的生长、发育、衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道的氧化应激。 其中对消化道的氧化损伤在动物生产中发生率最高、隐蔽性强、危害性大。过量的自由基极易诱发消化道疾病，给畜牧业的发展造成巨大损失。 肠道的功能： ◆消化和吸收营养物质 ◆免疫 ◆内分泌 ◆粘膜屏障 肠道粘膜是机体自身与外环境接触的最大界面,具有选择性渗透吸收营养物质和防御肠道内微生物及致炎因子入侵等屏障功能。 肠粘膜屏障功能 阻止肠腔内有害物质如致病微生物、抗原和促炎因子进入血液循环的作用，从而维护动物体健康。 当此功能由于各种原因如感染、缺血、烧伤、急性胰腺炎等而损伤时，即可引起肠粘膜通透性增高，进一步引起肠道细菌移位和促炎因子大量释放，从而加重原发疾病，甚至诱发多脏器功能紊乱和衰竭的发生。 肠粘膜屏障构成 机械屏障 化学屏障 生物屏障 免疫屏障 二、氧化应激与消化道损伤 氧化应激产生自由基直接作用于细胞发挥作用。 主要有四种致细胞损伤机制： 1）对脂类和细胞膜的破坏,从而导致细胞死亡。 2）对蛋白质、酶的损伤,从而导致蛋白质变性,功能丧失和酶失活。 3）对核酸和染色体的破坏,从而导致DNA链的断裂,染色体的畸变和断裂。 4）对细胞外基质的破坏,从而使细胞外基质变得疏松,弹性降低。 对消化道粘膜结构形态的损伤 肠粘膜中的细胞膜过脂质氧化，损伤肠粘膜组织，肠粘液层变薄、绒毛变短、绒毛表面积减少、隐窝变浅，过氧化物和自由基刺激肠道腺体分泌，引起肠炎的发生，而腹泻又加剧了肠道粘膜组织的损伤程度。 对消化道屏障和吸收功能的影响 当肠道内氧自由基增加时，会使肠道中耐受能力较弱的乳酸菌数量减少，大肠杆菌的数量上升。 营养素的吸收依赖于肠吸收细胞膜完整性，肠粘膜损伤，致使大量吸收细胞受到破坏，严重影响小肠吸收功能。 对腺体的功能影响 氧自由基的提高诱导生长抑素（somatostatin, SS）的分泌，SS具有广泛的内分泌抑制作用，抑制生长激素、生长调节素C以及多种胃肠道激素。 仔猪断奶后，摄入的豆类蛋白种胰蛋白酶抑制因子会引起胰腺炎症，导致与消化功能紊乱。 正常大鼠肠结构 胃溃疡 慢性胃炎 消化性溃疡 胃癌 结肠疾病 氧化损伤的检测方法 直接检测法 电子自旋共振法 又称电子自旋共振( electron sp in resonance, ESR) , 是反应活性高、寿命短的自由基最直接最有效的测定方法。 ☆优点：灵敏度高,能检测到绝大多数的自由基。 ☆缺点：自旋波谱仪价格昂贵,操作复杂, 在普通实验室中难以推广。 电子自旋共振波谱仪 化学发光法 常用鲁米诺( luminol, 5-胺基-邻苯二甲酰环肼) 、光泽精等作为发光增效剂。其原理为,鲁米诺被ROS自由基氧化成激发态的氨基肽盐离子,当其返回基态时放出大量光子,从而对化学发光起放大作用。 操作简单,价格低廉,目前被广泛用于ROS的检测和研究。 间接 测定法 脂质过氧化损伤的测定 测定丙二醛的量常常可反映机体内脂质过氧化的程度,间接反映出细胞损伤的程度。常用硫代巴比妥酸法来测定丙二醛含量,此法是应用最多也是最古老的方法。 DNA氧化损伤的检测 DNA被氧化时,鸟苷酸的C-8是最易发生损伤的位点。因而,由此形成的8-羟基脱氧鸟苷是评价DNA氧化损伤最常使用的生物标志物。 8-羟基脱氧鸟苷的特异性单克隆抗体，彗星实验又称单细胞凝胶