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肿瘤组织内活性氧与乏氧诱导因子-1α的研究进展*

2011-04-13靳卫国

张 艳 靳卫国

(1.泰山医学院,山东 泰安 271000;2.聊城市人民医院,山东 聊城 252000)

氧是需氧生物必不可少的基本物质,需氧细胞在物质能量过程中,如果氧未被完全还原成水,可产生氧自由基,这些氧自由基可转变成一些非自由基氧活性物质,由于功能上的相似性,这些物质被统称为活性氧(reactive oxygen species ,ROS),ROS对细胞功能如生长、转化、凋亡、癌变和衰老发挥重要的作用。乏氧是肿瘤微环境的基本特征,乏氧诱导因子(hypoxia-inducible factor-1 alpha, HIF-1) 是各种低氧诱导基因调节的关键转录因子, HIF-1 的作用主要取决于HIF-1α亚基的表达和活性。结合两者近年来的研究进展作简要综述。

1 活性氧概述

1.1 活性氧的产生和代谢

细胞的生存离不开氧的供应。ROS是需氧细胞在代谢过程中产生的以各种形式的氧自由基和非自由基形式存在的含氧化合物的总称。包括超氧阴离子( superoxide anion,O2ˉ)、羟自由基(·OH)、过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)及脂质过氧化物(ROOH)。这是一类比分子氧化学反应性更活活泼的一类含氧物质,含有未成对电子,极不稳定[1]。

生理情况下,体内大约2%的氧消耗于线粒体内,线粒体是ROS产生的主要场所,呼吸链(MRC)[2]中的酶复合体Ⅰ和Ⅲ漏出的电子能与O2结合生成ROS。其他产生ROS的部位包括:NADH氧化物酶复合体途径[3]、磷脂酶A2激活的花生四烯酸代谢途径[4]、黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶途径[5]、蛋白激酶C、脂氧合酶系以及环氧合酶系等,其中NADH氧化酶系统最重要。

机体在长期进化过程中形成了抗氧化应激机制,正常情况下,细胞产生的少量ROS 可被内源性抗氧化系统包括抗氧化酶和抗氧化物质灭活,从而保护细胞免受自身代谢产物的损伤[6,7]。……

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