李周雷 张祥松

什么是乏氧

乏氧通常是指生理组织的氧气水平低于正常水平（＜5～10 mmHg）。肿瘤缺氧是恶性肿瘤的标志，是肿瘤微环境共同具有的重要特征。这是当肿瘤生长期间由于细胞增殖超过新血管生成而发生的氧气输送与消耗失衡造成的，乏氧导致肿瘤中的氧气含量非常低（＜5 mmHg，健康组织中为40～60 mmHg）［1］。缺氧通常可分为：（1）由于血流不足引起与灌注有关的（急性）缺氧；（2）由扩散距离随着肿瘤扩张而增加引起与扩散有关的（慢性）缺氧；（3）贫血性缺氧引起氧气运输能力的降低［2］。后两者缺氧方式相对稳定，而急性缺氧程度可能会在短时间内改变。癌细胞通过引起细胞死亡或促进细胞存活，对降低的氧浓度进行不同反应，主要取决于缺氧时间。

Thomlinson 等［3］在1955 年首次提出了人类肿瘤中慢性乏氧的发生机制。慢性缺氧，也称为扩散受限缺氧，是由于靠近血管的细胞消耗大量氧气导致远离血管的细胞的氧气不足（毛细血管＞100 μm）而引起的［4］。较大的肿瘤会加剧慢性低氧产生而导致长期的细胞变化，例如高频率的DNA 断裂、DNA 复制错误，引起基因不稳定导致变异［5,6］。

Brown 等［7］率先发现了第二种缺氧形式：急性缺氧。急性缺氧是短暂或者短期的缺氧（数分钟至72 h），是由于肿瘤灌注波动引起的，伴随着肿瘤中存在功能和结构缺陷的血管网络（过度扩张、高通透性、曲折和破裂）而生，并伴有细胞外基质的高间隙压［8］。另外，由血块或肿瘤栓塞引起的暂时性血管闭塞也可伴有急性缺氧［9］。急性缺氧可导致高水平活性氧（reactive oxygen species，ROS）生成，从而造成细胞损伤［10］，引起细胞自身氧化代谢的降低和细胞自噬的激活［11,12］。……