β细胞的氧化损伤机制班级:02级口腔2班姓名:张津京指导教师:贾竹青【摘要】氧化损伤是引起许多组织细胞凋亡的一个重要机制。胰岛细胞内抗氧化物酶水平比较低,因此在高血糖、细胞因子、胰岛淀粉多肽(IAPP)等因素的诱导下容易发生胰岛β细胞的氧化应激反应。后者通过激活一些信号转导途径抑制胰岛素基因转录,损伤胰岛β细胞,进一步加重糖尿病。【关键词】β细胞;氧化应激;糖尿病【Abstract】oxidativedamageisanimportantmechanismforapoptosisofmanycells.Thelevelofanti-oxidaseintheisletcellislow,soundertheinductionofhighglucose,cytokinesandisletamyloidpolypeptide(IAPP),itislikelytocauseoxidativestressinpancreaticβcells.Itcantheninhibitthetranscriptionofinsulingenethroughtheactivationofsomesignaltransductionpathwaysanddamagepancreaticβcells,thuswillmakediabetesevenworse.【Keywords】βcell;oxidativestress;diabetes一般认为糖尿病是由于绝对或相对胰岛素分泌不足引起的糖、蛋白质、脂肪等代谢紊乱,特征为血糖过高、糖尿、葡萄糖耐量减低及胰岛素释放异常。近年来,将氧化应激(Oxidativestress)和糖尿病及其并发症的复杂病理机制联系在一起颇受注意。与其他组织细胞相比,胰岛β细胞在一些因素诱导下极易发生氧化应激反应,当氧化和抗氧化失衡所致的氧化应激引起胰岛β细胞损伤时,就会使葡萄糖刺激的胰岛素分泌减少,从而诱导糖尿病的发生,并可在已发生糖尿病的情况下进一步加重病情的发展。一、氧化应激概述氧元素是生物体供能的主要来源,也是合成ATP、激素及许多生理活性物质所必不可缺的物质。但机体在利用氧元素进行氧化反应的同时,氧元素自身也发生了还原反应,生成活性氧代谢产物,即具有未配对电子的分子、离子或基团,主要包括超氧阴离子自由基(O2-·)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(OH·)等,被统称为氧自由基(OFR)或活性氧簇(reactiveoxygenspecies,ROS)。正常状态下机体可产生少量ROS参与正常代谢,同时体内存在清除自由基、抑制自由基反应的体系,使得过多的自由基被清除或使自由基减少。如果这一机制遭到破坏,过多的自由基可直接作用于机体,致机体损伤。生物体内氧化应激的产生就是由于自由基产生增多和(或)抗氧化防御功能损害。ROS中的HO·是中性粒细胞、O2-·是单核/巨噬细胞藉以清除感染病原的重要手段,对机体具有防御作用,就机体自身而言,自身氧化产生的ROS对消灭突变的细胞和加速凋亡细胞的降解亦属有益作用。活性氧如果过多积聚,对机体的毒性作用就会非常突出,对蛋白质、脂肪和核酸均具有损害作用。比如对脂类和细胞膜的破坏而导致细胞死亡;对蛋白质、酶的损伤,导致蛋白质变性、功能丧失和酶失活;对核酸和染色体的破坏,导致DNA链的断裂、染色体的畸变等等。二、诱导胰岛β细胞氧化应激反应的因素(一)高血糖无论是I型糖尿病,还是II型糖尿病,最主要的代谢紊乱是高血糖。越来越多的临床和基础研究表明,长期高血糖可引起β细胞功能损害,主要是通过糖基化作用、葡萄糖氧化和多元醇等作用导致活性氧簇ROS的产生。ROS反过来又会使血糖进一步升高,从而形成一个自我催化的循环而加重糖尿病的发生。同时由于β细胞内本身自由基清除酶(Cu/Zn超氧化物歧化酶、Mn超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷光甘肽过氧化物酶)和ROS清除蛋白如硫氧化还原蛋白的水平就较低,因此对ROS比较敏感。尤其在患有糖尿病的情况下,SOD、GSH、VitE、VitC等浓度降低[1,2],明显削弱了机体清除自由基的能力。1.糖基化作用(glycosylation)长期高血糖情况下可使各种蛋白质发生变性,即蛋白质的糖基化作用,许多长寿蛋白质如胶原蛋白随着糖化时间延长而不断糖基化,形成具有毒性的稳定的不可逆的晚期糖基化终末产物(Advancedglycationend-product,AGE),尤其是高糖诱导的甲基乙二醛的过度生成。体内诸多组织如肝脏、肾脏、肺脏等的内皮、系膜、巨噬细胞含有AGE受体(RAGE),胰岛β细胞上亦含有RAGE。当AGE堆积较多时,AGE与其受体结合后发生氧化反应,从而产生多种氧化应激产物(ROS)[3]。2.葡萄糖氧化作用长期高血糖情况下,葡萄糖自...