王晚霞 王安奇

活性氧簇(reactive oxygen species, ROS)修饰生物分子是疾病发生的重要机制，RNA氧化是其中重要一环。RNA氧化见于多种疾病发病早期，是神经变性疾病的重要致病机制，在预测衰老相关疾病风险、评估疾病疗效方面具有良好的应用前景[1～4]。氧化应激增强诱发胰岛素抵抗和β细胞功能障碍，是2型糖尿病发生、发展的主要因素，具体机制尚未完全阐明。近年来，大量人群研究发现，2型糖尿病患者尿8-氧化鸟嘌呤(8-oxoguanine,8-oxoG)升高，RNA氧化是影响2型糖尿病死亡的危险因素，也可能诱发胰岛素抵抗和2型糖尿病，提示RNA氧化可能是影响2型糖尿病发生、发展的重要机制[2, 5]。

一、RNA氧化的形成

RNA中的碱基易受ROS、紫外线和烷基化剂诱导的化学修饰。RNA氧化由细胞内ROS修饰核糖核酸碱基形成。线粒体功能障碍及抗氧化机制失活导致细胞内ROS增加，是RNA氧化累积产生病理效应的主要原因。RNA氧化可经ROS修饰RNA链上碱基直接氧化形成，也可由RNA聚合酶掺入细胞质中氧化的核糖核苷酸形成。目前研究发现， RNA中氧化碱基有20多种，包括8-氧化鸟嘌呤(8-oxoguanine, 8-oxoG)、8-氧化腺嘌呤(8-oxo-7,8-dihydroadenosine, 8-oxoA)、5-羟基尿嘧啶(5-hydroxyuridine，5-OHU)和5-羟基胞嘧啶(5-hydroxycytidine,5-OHC)等(图1A)，其中8-oxoG在哺乳动物细胞中含量最高，是RNA氧化代表性碱基。RNA氧化对内、外源性刺激敏感。生理条件RNA中8-oxoG的频率约每105G出现一次，氧化应激轻度增强(如炎症)可致8-oxoG出现的频率增加10倍。除了内源性因素，凡造成氧化应激增强的多种外源因素如电离辐射、紫外线辐射和环境中苯、吸烟、二氧化钛、焊工吸入空气中重金属如铬、短期高浓度空气污染等均会促使RNA氧化增强。……