慢性阻塞性肺病与氧化应激及抗氧化治疗的研究进展

张 昊 李建强

（山西医科大学第二医院，山西太原 030001）

慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）主要特征是不能完全逆转且呈现逐渐恶化趋势的气流受限，其机制是肺对污染气体及颗粒出现的非特异性炎症改变[1]。舒张剂吸入之后，并不能完全缓解气流受限的状态，呈现出不可逆的情况[2]。

研究证明COPD是一种全身系统性疾病，不仅会导致肺部发生炎症反应造成肺部结构重塑，还会导致全身其他组织器官结构及功能的改变[3]。肺外临床表现主要包括全身炎症反应及肌肉的萎缩等，患者因此活动能力收到制约，造成不良预后。COPD时肺内中性粒细胞、巨噬细胞等炎症细胞增多，激活的炎性细胞分泌不同的炎性介质，如肿瘤坏死因子a（TNF-a）、白介素8（IL-8）、白三烯B4（LTB4）等，促进肺内炎性反应的发生从而导致肺的正常结构被破坏[4]。在COPD的发生与发展中氧化应激是关键因素，其不仅局限于肺内也波及全身。氧化应激的发生机制主要是抗氧化剂对氧化剂的拮抗作用减弱，两者处于非平衡状态[5]。

在不同组织及细胞不同内外环境中机体抗氧化系统的组成成分及作用特点不同。抗氧化剂包括维生素C、谷胱甘肽、尿酸、白蛋白-SH、维生素E等，肺内抗氧化系统成分包括两种：酶类抗氧化剂和非酶类抗氧化剂。

1 肺内酶类抗氧化剂

1.1 超氧化物歧化酶（SOD）

体内很多细胞都能产生SOD，研究证实目前有三种SOD：细胞外超氧化物歧化酶（ECSOD）、锰超氧化物歧化酶（MnSOD）、铜锌超氧化物歧化酶（CuZnSOD）[6]。SOD能降低超氧阴离子的氧化性，使其发生歧化反应生成氧气及过氧化氢。谷胱甘肽过氧化物酶与过氧化氢酶使过氧化氢进一步被还原生成水。过氧化氢增多可使CuZnSOD缓慢地失活，因此，谷胱甘肽过氧化物酶与过氧化氢酶还原过氧化氢，起到避免SOD消耗的作用，而SOD可以还原超氧化物起到保护谷胱甘肽过氧化物酶及过氧化氢酶的作用。三者之间的相互作用使SOD、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、过氧化氢、超氧化物维持在一个低水平稳定状态。

1.2 谷胱甘肽过氧化物酶

谷胱甘肽过氧化物酶是一类抗氧化酶，包括细胞内外谷胱甘肽过氧化物酶，其首先需要结合4个硒原子形成硒-半胱氨酸基团才能发挥催化作用。谷胱甘肽过氧化物酶氧化谷胱甘肽使过氧化氢还原生成水，而氧化的谷胱甘肽被谷胱甘肽还原酶还原，如此形成谷胱甘肽循环。谷胱甘肽循环是细胞抗氧化的重要作用机制之一。

2 肺内非酶类抗氧化剂

肺的非酶类抗氧化剂主要包括谷胱甘肽（GSH）、维生素E、维生素C、尿酸、白蛋白等，其中GSH及其氧化还原酶起到重要的抗氧化作用。GSH含一个硫醇基，其抗氧化的作用机制是通过与ROS及其他脂质过氧化产物发生反应。在此作用下，GSH变成GSSG或GS-X，氧化的GSH可被谷胱甘肽还原酶还原为GSH。维生素C与维生素E主要来自食物，维生素E是最重要的抑制脂质过氧化物的物质之一，其与脂质过氧化基反应迅速，比这些基团与其他分子反应的速度快，从而起到抑制脂质过氧化的作用。维生素C发挥抗氧化功能的机制是结合自由基电子形成比较稳定的抗坏血酸基团。尿酸清除ROS的能力很强，能在氧化剂和其他分子发生反应前形成尿酸盐自由基，其能被维生素C还原成尿素而清除。白蛋白仅在细胞外起到保护作用。

综上所述，COPD是一种全身性疾病，主要表现在肺部，其最关键的致病因素是氧化应激，氧化应激不单存在于肺部，还波及全身系统。氧化应激时机体抗氧化剂对氧化剂的作用减弱，氧化-抗氧化平衡失衡，导致机体器官组织的损伤及功能障碍。抗氧化治疗是COPD治疗的关键，能一定程度的拮抗氧化剂的作用，其临床应用需进一步研究与分析。

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