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医学研究生学报 Jou rna l of M ed ica l Po stg radua te s

 第 14 卷 增刊  2001 年 4 月

V o l114 Supp lem en t A p r 12001

体内外自由基形成的研究及意义 胡柏成,  黄   ( 南京军区杭州疗养院检验科, 浙江杭州 310007) 摘要:  目的: 研究体内外自由基的形成及意义。 方法: 用 TBA 2醋酸法检测正常人血清, 血浆, 胸腹腔渗、漏出液, 各细胞提取物及服用西洋参前后的血浆和经过氧化处理后的正常人、糖尿病、高血压、冠心病患者的血清及食用油 脂、相应烟雾冷凝油的过氧化脂质 (L PO ) 含量。 结果: 各细胞均有自由基反应, 以血小板为最高。血清 L PO 明显 高于血浆 (P < 0. 001) , 胸腹腔渗出液 L PO 明显高于漏出液 (P < 0. 001) , 过氧化处理后的糖尿病、高血压、冠心病患 者血清的 L PO 明显高于过氧化处理后的正常人血清 L PO (P < 0. 001) ; 油脂质量越高, L PO 含量越低, 相应的烟雾 冷凝油的 L PO 是食用油脂的 14. 3~ 35. 6 倍。  结论: 生物、化学和物理因素均可引起脂质过氧化, 不管何种因素 所致的脂质过氧化, 其反应过程及其产物 L PO 对生物体都有严重的损害作用。 关键词:  自由基 ( 过氧化脂质) ;  西洋参;  烟雾冷凝油;  胸腹腔渗漏液;  糖尿病;  冠心病;  高血压病 中图分类号:  R 446. 1   文献标识码:  A   文章编号:  100828199 ( 2001) 增刊20026203 α

A study of free rad ical formation in vivo and in vitro HU B a i2cheng HU AN G yan (D ep a rtm en t of M ed ica l L abora tory S cience , H ang z hou A rm y S ana torium , H ang z hou 310007, Z hej iang , C h ina ) Abstract:  O bj ectives: To study the the fo rm a t ion of free rad ica l in v iv o and in v itro.  M ethods: L PO con ten t w a s determ ined by TBA 2A cet ic acid m ethod. Sam p les included hea lthy serum , p la sm a, leakage and seep age flu id from tho racicoabdom ina l cavity and ex t ract m a teria ls from ce2 lls, p la sm a befo re and after tak ing p anax qu inquefo lium L , serum sam p les after p erox ida t ion w e2 re a lso taken from hea lthy p a t ien t s, co rona ry hea rt d isea se, non 2in su lin dep enden t d iabetes m elli2 tu s, hyp erten sion, ed ib le vegetab le o il and it s sm oke conden sa t ion o il.  Results: Serum con ten t of L PO w a s m uch h igher than tha t of p la sm a ( P < 0. 001 ). Seep age flu id L PO con ten t from tho racicoabdom ina l cavity w a s m uch h igher than tha t of leakage flu id ( P < 0. 001 ). F ree rad ica l react ion ex ist in a ll so rt s of cells, the h ighest w a s in the p la telet. A fter p erox ida t ion, serum leve2 ls of L PO w a s m uch h igher in non in su lin dep enden t d iabetes m ellitu s, hyp erten sion and co rona ry hea rt d isea se than in no rm a l con t ro ls ( P < 0. 001). T he h igher the qua lity of ed ib le vegetab le o il, the low er the con ten t of L PO. L PO con ten t of sm oke conden sa t ion o il w a s 14. 3~ 35. 6 t im es h igher than ed ib le vegetab le o il.  Conclusion s: B io log ica l, chem ica l and p hy sica l facto rs m igh t cau se lip id p erox ide. W ha tever m igh t be the cau se of lip id p erox ida t ion, it s react ive p rocess and p roduct (L PO ) w ou ld do seriou s ha rm on the living th ing s. Key words:   F ree rad ica l;   Panax qu inquefo lium L ;   Sm oke conden sa t ion o il;   α

收稿日期:  2000212218

  作者简介:  胡柏成 (19492) , 男, 浙江桐庐人, 副主任技师, 医学本科, 从事临床医学检验专业。


增刊  胡柏成, 等 体内外自由基形成的研究及意义

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T ho racicoabdom ina l flu id;   N on 2in su lin dep enden t d iabetes m ellitu s;   H yp e2 rten sion;   Co rona ry hea rt d isea se

0 引  言

  自由基反应过程涉及到人类衰老、疾病的发生、 治疗、转归和痊愈的全过程, 它不仅反应速度快, 变 化大, 而且形式多样、寿命短, 常规方法难以测定, 因 而目前多半以测定 SOD 等酶类活性或其代谢产物 过氧化脂质 (L PO ) 含量来间接反映体内自由基变化 程度。 有资料表明, 体内除 O・自由基外 , 还存在着 2 多种其他自由基, 而且还证明多种物质经化学或物 理因素处理后, 同样可引起自由基样反应, 其产物同 样为 L PO 。为此, 我们用自行研制的 L PO 测定法研 究了体内外脂质过氧化反应, 取得了预想的结果, 现

细胞、多核白细胞的自由基反应产物 L PO , 以血小 板含量为最高。服西洋参 15 天后 L PO 含量下降, 但 服用 30 天后 L PO 含量反而升高 ( P < 0. 001) , 而正 常 对照组 ( 服用安慰剂 ) 前后则无明显变化 ( P > 0. 05) 。

  糖尿病、高血压病、冠心病患者的血清不仅过氧 化前 L PO 含量明显高于正常人, 而且经过氧化处理 后也明显高于正常人, 差异极显著 ( P < 0. 001) 。   二级菜油的 L PO 含量明显高于色拉油和一级 菜油, 其相应烟雾冷凝油 L PO 含量极度升高, 而且 与油的质量呈反比关系 ( 表 1) 。 表 1 各反应物的 L PO 含量 (x ±s)

报道如下。 1 材料与方法 1. 1  检测标本 正常人血清, 血浆和胸 ( 总蛋白≥ 30 g g L ) 、腹 ( 总蛋白≥16 g g L ) 腔渗出液, 胸 ( 总蛋白 < 30 g g L ) 腔漏出液 ( 炎症、非 L ) 、腹 ( 总蛋白< 16 g g

炎症、结核、肿瘤等引起 ) , 用常规法提取的红细胞 膜、淋巴细胞、多核白细胞、血小板和服用西洋参 ( 粉 剂 3 gg d ) 前后的血浆, 经 H 2O 2 和醋酸铜过氧化处 理后的正常人, 糖尿病、高血压病、冠心病患者的血 清, 食用油脂 ( 色拉油、一级菜油、二级菜油) 以及取 自排油烟机贮油盒内的相应烟雾冷凝油。 1. 2  试剂、仪器与测定方法 ① 10 Λm o lg L 或 40 Λm o lg L 四乙氧基丙烷 ( T EP ) 标准应用液; ②正丁 醇 (A R , 浙江杭州双林化学试剂厂) ; ③2. 68 g g L 硫 代巴比妥酸醋酸液, 醋酸浓度为 36. 2% ; ④724 微机 型分光光度计。⑤对正常人血清, 血浆, 胸腹腔渗、漏 出液, 红细胞膜, 淋巴细胞, 多核白细胞, 血小板及服 用西洋参前后人血浆 L PO 测定见文献 2 ; 需用 H 2O 2 和醋酸铜过氧化处理的血清 L PO 测定见文献 3 ; 食用油脂及相应烟雾冷凝油 L PO 测定见文献 4 。 1. 3  统计学处理 实验例数少者, 取其均值 x , 未 作统计学分析。其余以均数±标准差 ( x ±s) 表示, 并

作 t 两组间检验。 2 结  果

  正常人血清 L PO 含量明显高于肝素化和 E 2 D TA 2N a 化血浆 ( P < 0. 001 ) , 胸腹腔渗出液 L PO 含量明显高于漏出液 ( P < 0. 001) , 红细胞膜、淋巴

T ab le 1 L PO con ten ts of the sam p les 反应物 正常人血清 正常人肝素化血浆 正常人 ED TA 2N a 化血浆 胸腔漏出液 胸腔渗出液 腹腔漏出液 腹腔渗出液 服安慰剂前 服安慰剂 15 天后 服安慰剂 30 天后 服西洋参前 服西洋参 15 天后 服西洋参 30 天后 血小板 (3. 6 m l 血) 淋巴细胞 (3. 6 m l 血) 多核白细胞 (3. 6 m l 血) 红细胞膜 (3. 6 m l 血) 正常人血清过氧化前 正常人血清过氧化后 糖尿病血清过氧化前 糖尿病血清过氧化后 高血压病血清过氧化前 高血压病血清过氧化后 色拉油 色拉油烟雾冷凝油 一级菜油 一级菜油烟雾冷凝油 二级菜油 二级菜油烟雾冷凝油

n

相当 L PO 量

100

( Λm o lg L) 10. 57±2. 173

100

7. 503±1. 37

100

5. 32±0. 908

7

2. 87±0. 99

39

7. 56±4. 13

26

1. 72±1. 05

9

5. 84±2. 783

30

7. 342±1. 894

30

7. 300±1. 699

30

7. 278±1. 745

30

7. 503±1. 420

30

6. 867±1. 262

30

9. 259±1. 253

3

7. 89

3

6. 32

3

6. 71

3

6. 9

15

7. 401±1. 37

15

26. 75±12. 293

10

11. 16±1. 88

10

49. 1±12. 913

11

9. 5±1. 79

11

49. 7±11. 853

3

11. 6

3

256. 6

3

15. 3

3

443. 3

3

29. 44

3

691. 1

  3 P < 0. 001

3 讨  论

  化合物的化学共价键在反应过程中发生异裂,


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医学研究生学报           2001 年 4 月 第 14 卷 

可产生正电阳离子, 发生均裂可产生奇数分子—— 自由基。因而自由基是一类具有化学活性很高, 而且 具有不配对电子的强氧化剂。目前认为, 自由基对机 体的影响有利弊双重性。据 H a rm an、T app le 等人的 研究, 自由基对机体的损伤主要是诱导脂质过氧化、

同浓度醋酸铜, L PO 量与 Cu 2+ 浓度呈正比。单加入 同浓度 H 2O 2 不形成羟自由基, L PO 反而与 H 2O 2 浓 度呈反比。 用相同条件处理后的冠心病、高血压、糖 尿病患者血清的 L PO 量较正常人的 L PO 明显升高 ( P < 0. 001) 。表明机体除存在 O・自由基外 , 还存在 2

DNA 和 RNA 交联或氧化、蛋白质和氨基酸的交联

着羟自由基 HO・等其他自由基。 因而血清 L PO 量 不仅代表 O・代谢物而且代表多种自由基反应的代 2 谢产物。 为研究体外物理因素 ( 高温) 对食用油脂的

和氧化、多糖分子的氧化和降解等 1 , 其中最明显的 损伤是脂质过氧化及其分解产物——丙二醛。 此物 与蛋白质、氨基酸及其他细胞成分缩合成脂褐素或 老年色素, 从而干扰细胞的正常生理代谢活动。在体 外, 某些化学、物理因素也可对脂质、 DNA 、RNA 或 蛋白质等产生自由基样反应, 引起脂质的过氧化和 降解, 或引起 DNA 、RNA 和蛋白质的交联、氧化等。 倘若这些外源性过氧化食物进入机体内并累积, 同 样可破坏细胞的正常结构和生理代谢功能, 促使机 体衰老, 诱发疾病甚至癌症 5, 7 。   为研究体内血液细胞的自由基反应分布和服药 前后及某些疾病的自由基反应程度, 我们检测了正 常人血清、血浆和经分离的红细胞膜、多核白细胞、 淋巴细胞、血小板、正常人服西洋参前后的血浆, 以 及炎症、非炎症、结核病、恶性肿瘤和循环系疾病的 胸腹腔渗、漏出液 L PO 含量。结果表明, 任何血细胞 都存在着 L PO , 尤以血小板含量最高。血清 L PO 含 量明显高于血浆 ( P < 0. 001) , 这可能是血清较血浆 与血细胞接触的时间长, 在常温下这些细胞仍保持 着活跃的代谢活动, 当血液凝固时, 细胞内的这些物 质大多释放入血而引起 L PO 升高。正常人服用西洋 参 前后, 其 L PO 量先降后升呈马鞍形变化 ( P < 0. 001) 。 可见长时间服用西洋参可致使机体产生旺 盛的生理性自由基反应而促使 L PO 升高。故服用补 品应注意时限和剂量。 各种疾病的胸腹腔渗出液 L PO 量明显高于漏出液 ( P < 0. 001) , 这可能是机体 受病原体侵害或发生肿瘤时, 机体可出现强烈的病 理性自由基反应而引起 L PO 升高。 此时使用 SOD 酶类或维生素 C、维生素 E 等抗自由基药物是极有 好处的。   为研究体外化学因素对人血清自由基形成的机 制, 我们应用 H 2O 2 作为羟自由基的基质, 在 Cu 2+ 作 用下发生均裂产生羟自由基 HO・, 诱导脂质过氧化 而形成 L PO 。结果表明, 血中加入同浓度 H 2O 2 和不

自由基样反应, 我们检测了食用色拉油、一级和二级 菜油及高温后的相应烟雾冷凝油 L PO 含量。表明油 脂质量越高, L PO 含量越低。 相应烟雾冷凝油的 L PO 是食用油脂的 14. 3~ 35. 6 倍。 这说明油脂经 高温作用后, 可发生严重的脂质过氧化。倘若这些外 源性的烟雾油被动吸入人体内, 会对机体产生严重 的损害作用。厉曙光等人经过研究, 发现喂食烟雾冷 凝油的果蝇, 其染色体会发生严重突变, 这就提示烟 雾冷凝油有较严重的隐性致死作用。郝如一等报道, 有人服用了烟雾冷凝油引起了严重的变态反应, 导 致毛细血管通透性增加, 出现局部水肿等中毒反应。   综上所述, 除生物因素可产生 L PO 反应外, 化 学、物理因素均可发生 L PO 反应, 引起脂质过氧化。 不管何种因素所致的 L PO 反应, 其反应过程及其产 物 L PO 对机体都有极为严重的损害作用。 参考文献: 1  荣永海, 丁惟培. 自由基与疾病 [J . 国外医学 ( 生物学分册) , 1980, 2 (2) : 272. 2  胡柏成. 硫代巴比酸2醋酸法不抽提直接测定过氧化脂质 [J .

陕西医学检验, 1995, 8 (27) : 1202121. 3  胡柏成, 屠肖俊, 黄  . 实验性自由基形成检测及应用 [J . 科

技通报, 1998, 14 (1) : 55~ 58. 4  胡柏成, 郑才岳, 陶 君, 等. 食用油脂过氧化脂质简便测定法

及其意义 [J . 解放军预防医学杂志, 1997, 15 (5) : 342~ 343. 5  张富生. 自由基与老年疾病 [M . 中国临床医药, 实验医学与临

床 ( 三) : 重庆: 重庆大学出版社, 1996. 321. 6  A rghad M AQ , Bhad ra S, Cohen RM , et a l. P lasm a lipop ro te in p erox idation po ten tial: A test to evaluate ind ividual su scep ti2 b ilo ty to p erox idation [ J . C lin Chem , 1991, 37 ( 10 ) : 17562 1758. 7  厉曙光, 潘定华, 汪国雄, 等. 食用油烟雾中苯并 ( a ) 芘和二苯并

蒽的分析 [J . 中华预防医学杂志, 1990, 25 (5) : 303.

( 本文责任编辑 陈根达)


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