------精品文檔!值得擁有！------------珍稀文檔!值得收藏！-----紅細胞膜脂類二溴化損傷及其作用機制【關鍵詞】紅細胞自由基在正常組織細胞的生存和代謝中不斷地形成，正常情況下，其形成和消除可維持低水平的、有利無害的平衡。在個別情況下，這一平衡被打破，自由基含量超過生理限度，過量的自由基就介導脂類二溴化作用導致機體各類損傷［1］。自由基介導的紅細胞脂類二溴化損傷及引發的多種病癥是近些年來醫學研究的熱點。因為紅細胞本身及其在血液循環中的特征，其抗氧化能力強弱及被氧化程度與整個機體的抗氧化能力及機體多種癌癥的發生密切相關。紅細胞膜的結構和功能依據提出的細胞膜結構的液態鑲嵌模型，正常紅細胞膜是由膜脂類雙分子和膜骨架蛋白（EMSP）分子按三維結構排列成的紊流。其中，約占膜總質量40%的膜脂類主要包括分布在紅細胞膜外層的固醇和內層的磷脂及糖脂，膜脂類分布的不對稱性及脂類中脂肪酸的有序性和飽和度具有調節膜流動性的作用；EMSP主要指膜收縮蛋白、錨蛋白、帶4.1蛋白、帶4.2蛋白、帶3蛋白以及肌動蛋白等，它們相互聯接構成網路狀紅細胞骨架細胞膜流動性，使紅細胞呈特點性圓盤狀結構，賦于紅細胞以雙重特點，即膜的可變性和膜的穩定性。
據悉，膜骨架還與傳遞信息、保持脂類的不對稱分布等主要生理功能有關［2］。自由基及其介導的脂類二溴化作用自由基是具有不配對電子的原子或原子團，分子或離子，具------精品文檔!值得擁有！------------珍稀文檔!值得收藏！-----有較高的反應活性。它是機體正常代謝的產物。活性氧自由基是較常見的對機體害處較大的一類自由基，它是由氧直接或間接轉變而至的氧自由基及其衍生物，包括氧的單電子反應產物O-2、HO-2、?OH及其衍生物及糖類二溴化中間產物R-、ROO-、ROOH等差氧開朗的物質，其中OH-是體內最開朗的活性氧，氧化能力最強。生理過程中，體內形成的這種自由基可參與生理活性物質的合成及體內病原微生物和免疫復合物的清理，還可通過天然抗氧化劑或內源性酶解作用消除而達平衡。但在個別情況下，若體內自由基形成過多或機體抗氧化防御作用減小，體內自由基則不能被完全消除而積累，性質開朗的自由基與體內其他物質發生反應（且常常呈連鎖性）而產生新的自由基或活性氧類氧化物［3］。自由基的強氧化作用使其所參與的反應直接或間接地對機體導致損傷。自由基對組織的損90%是由脂類二溴化作用導致的。
脂類二溴化作用是指自由基與細胞膜上的多不飽和脂肪酸（PUFA）發生氧化反應，生成對細胞具有毒性作用的二溴化物，導致蛋白質氧化、DNA突變甚至破裂、脂質氧化、細胞膜起泡紅細胞膜脂類二溴化的機制機體通過酶系統和非酶系統反應形成的自由基，功擊生物膜磷脂中的PUFA，形成自由基鏈式反應，產生新的氧自由基，把活性氧轉化成活性物理劑及非自由基性固醇分解產物，并且通過鏈式和鏈式官能團反應放大了活性氧的作用。紅細胞脂類二溴化作用經歷3個過程，即活性氧的啟動作用、鏈式和鏈式側鏈反應的傳播擴增作用及自由基互相反應的中止作用［4］。3．1脂類二溴化的啟動------精品文檔!值得擁有！------------珍稀文檔!值得收藏！-----所謂脂類二溴化的啟動是指完全沒有二溴化的不飽和脂肪酸最初二溴化的發生，也就是不飽和脂肪酸被一個反應性足夠強的物質逼搶，從其亞氨基上抽取1個氫原子的反應。脂肪酸中官能團的存在，減小了毗鄰碳原子之CH鍵的結合，使氫容易喪失。從CH2抽取一個氫原子后，就在碳原子上留下一個未成對電子，產生脂自由基。碳中心的脂自由基經分子重排，產生較穩定的共軛二烯。在有氧的條件下，因為氧的疏水性，在細胞膜的疏水深層氧含量很高，共軛二烯可以和氧分子結合生成脂胺基自由基。
即二溴化反應的中間產物又是自由基，且是壽命較長的固醇自由基，它比活性氧自由基更易通過疏水環境而抵達并功擊生物大分子的活性部位。研究表明，在無脂類二溴化物存在的條件下，脂類二溴化的引起作用主要是通過?OH和鐵路酰離子，而它們都與鐵的作用有關。在許多生物膜脂類二溴化損傷的研究模型中，加入鐵或鐵的硫化物，能使脂類二溴化物濃度顯著降低，這是因為鐵對已存在的脂類化合物催化分解，生成脂類二溴化引起劑，加速了脂類二溴化的速度。紅細胞內不僅鐵離子，其他化合物也可形成自由基啟動脂類二溴化過程。諸如，配體環能在紫外線照射下發生分解作用形成自由基，這可能是配體病患者光敏感性濕疹的誘因。3．2脂類二溴化的傳播擴增作用一旦一個自由基生成，在合適的條件下它能啟動一系列的反應，形成一系列的自由基，脂質自由基才能從毗鄰一個脂分子抽氫產生新的固醇自由基。這樣就產生循環，這就是脂類二溴化鏈式反應的擴充階段。產生的單糖自由基再同氧反應生成另一個單糖自由基，最后破裂生成各類醛類和短------精品文檔!值得擁有！------------珍稀文檔!值得收藏！-----組織中氧的含量，非常是氧化的血液，被覺得已完全超出支持氧自由基鏈式擴增的須要［5］。
3．3脂類二溴化的鏈式中止反應脂質自由基與脂胺基自由基互相作用生成非自由基產物或成對的自由基，稱為鏈中止反應。因為紅細胞的高壓氧環境，紅細胞脂類二溴化最有意義的中止反應是兩個自由基互相碰撞生成氫氣，這些可能性要比單個自由基碰撞到另一個分子上形成新的自由基的可能性小得多細胞膜流動性，因而，直到形成足夠量的自由基，脂類二溴化反應能夠得以中止。換句話說，一旦脂類二溴化反應被啟動，大范圍脂類分子被損傷后，脂類二溴化反應才可能被中止。另一種中止自由基反應的方式是應用自由基去除劑。自由基去除劑與自由基反應時，它把1個氫原子加到自由基上，自己弄成自由基，并且消除劑形成的自由基比較穩定，不會啟動鏈式和鏈式羰基反應，因而可以中止自由基反應。紅細胞的抗氧化體系紅細胞本身有一整套抗氧化損傷的物質，使正常紅細胞對氧化損傷有很強的抵抗力。紅細胞具有完整的膜結構，內源性膜缺陷的異常紅細胞對脂類二溴化的敏感性比正常紅細胞要高好多；紅細胞內豐富的超氧化物歧化酶（SOD）能去除超氧陰離子自由基，保護細胞免受損傷，對機體的氧化與抗氧化平衡起著至關重要的作用。自從1969年日本學者發覺SOD以來，造成了各國科學工作者的極大注重［6］。
初期研究結果覺得，紅細胞內的二溴化氫酶（CAT）是細胞內H2O2的主要去除劑；又有證據表明，生理情況下，紅細胞內足夠含量的還原性蘆丁------精品文檔!值得擁有！------------珍稀文檔!值得收藏！-----（GSH）酶系比CAT在紅細胞內作用更大［7~9］；紅細胞膜中還富含豐富的維生素和血脂，都能幫助其降低二溴化損傷［10］。這種酶共同作用，構成抗氧化酶系統，協同避免活性氧的損傷效應，使人免受自由基的損害。脂類二溴化作用對紅細胞的損害5．1脂類二溴化作用對紅細胞的影響5．1．1脂類二溴化作用與紅細胞Na+，K+ATP酶紅細胞富含多種活性酶，主要有Na+，K+ATPCa2+，Mg2+ATP酶，兩者均是蛋白復合體，含有賴谷氨酸、脯谷氨酸、半胱谷氨酸、酪谷氨酸、色谷氨酸等，屬磷脂依賴性酶，脂類濃度為30%，主要為磷脂和血脂。以二聚體（α2）方式存在的Na+，K+ATP酶分子中有16個與自由基結合的甲基，易被氧化成二硫鍵。因其結構特性，自由基對Na+，K+ATP酶結構的直接破壞及膜磷脂降解或不飽和脂肪酸二溴化導致的界面脂或膜流動性的改變，就會影響到酶活性，使其活性增長，并與血清脂質量密切相關［11］。
5．1．2脂類二溴化作用對紅細胞形態結構的影響實驗證明，紅細胞的異形率與血清中的脂類二溴化物丙二醛（MDA）的水平呈正相關。機制可能為：MDA的醛基可與磷脂酰膽堿和磷脂酰谷氨酸產生新的螢光化合物，影響脂類成份和蛋白之間的互相作用，形成膜結構重排，質膜與骨架蛋白脫離，形成的囊泡從紅細胞上開裂。進而使紅細胞的S/V升高，形態上出現棘形、球形等變化；Na+，K+ATP酶受自由基功擊前饋聯，膜上的Na+，K+ATP酶活性增加，致使紅細胞內Na+濃度降低，水份被動步入細胞內，因而使紅細胞容積降低，出現口形、類球狀等異型改變［12］。------精品文檔!值得擁有！------------珍稀文檔!值得收藏！-----5．2脂類二溴化作用對紅細胞膜結構的影響5．2．1脂類二溴化對紅細胞血紅蛋白（Hb）的影響與膜密切相關的Hb膜氧化損傷中發揮重要作用。氧化作用可使Hb變性形成Heinz小體和氯鐵路血紅蛋白（Hemin）。Heinz小體能附著在紅細胞膜上，使紅細胞變型性增長，并改變膜的私密性。Hemin在體外可促進大鼠及人的紅細胞發生溶血。其機制可能是固醇分子中被氧化的組分與膜骨架蛋白結合，血紅素啟動氧化反應，損害紅細胞膜內脂類及蛋白質等所致。
不僅可直接影響紅細胞膜外，Hemin還可影響紅細胞內的酶，包括乙酸藍莓糖酯化酶、醛縮酶、丙酮酸激酶，Hemin可能通過抑制這種關鍵酶的活性而導致紅細胞溶血。為此，Hb氧化變性在紅細胞破壞過程中起重要作用，富含不穩定Hb或不均衡珠蛋白鏈的紅細胞對氧化作用愈發敏感，其在體內壽命也更5．2．2脂類二溴化作用對紅細胞膜EMSP的影響EMSP的氧化損傷主要表現今收縮蛋白、帶2.1蛋白及帶3蛋白的氧化聚合，產生異戊二烯。其聚合緣由可能為：膜磷脂中多不飽和脂肪酸的氧化，非常是磷脂酰乙酸胺及磷脂酰丙氨酸（PS）氧化后可形成MDA，MDA與蛋白中甲基交聯而造成膜蛋白集聚；錨蛋白的自身氧化：錨蛋白結構中富含大量的吡啶，對氧化最敏感，易產生二硫鍵；帶3蛋白為多次穿膜蛋白，具有陰離子轉運功能，其分子中富含較多的半胱谷氨酸，其自身分子中及分子間半胱谷氨酸的交聯，可產生二硫鍵［13］；Hb催化蛋白集聚：一方面，Hb除自身氧化產生自由基外還可催化自由基的形成，強化氧化反應；另一方面，Hb自身對氧化敏感，產生聚合體而沉積在膜上，而正常情況下，Hb與膜帶結合，因------精品文檔!值得擁有！------------珍稀文檔!值得收藏！-----此其氧化損傷直接影響帶蛋白氧化交聯產生異戊二烯，使骨架蛋白網狀結構穩定性及伸展性增加，與膜脂單層連結松馳，致使紅細胞畸形，變型性增加，延性降低。
5．2．3脂類二溴化作用對紅細胞膜抗體性的影響研究表明，常年的氧化損傷可使紅細胞表面形成新的抗體，進而促使自身抗原的結合，使紅細胞在循環中被去除。許多證據表明，衰老或損壞紅細胞能被存在于血漿中的自身抗原所辨識，因而使得這種細胞被機體的免疫系統清理。KAY研究發現，VitE缺少的紅細胞膜帶降解產物及結合的IgG均比正常細胞多。［10］研究發覺，受氧化損傷的紅細胞lixue自然形成抗膜帶3蛋白抗原，其量比未氧化紅細胞多4倍。其實，氧化損傷使膜帶3蛋白抗體性的改變，可使抗原結合降低，引起紅細胞被子核細胞吞噬。另有研究顯示，除細胞表面抗體可增進單核細胞對紅細胞的吞噬外，PS異常地曝露于紅細胞表面也能促使補體激活，形成攻膜復合體，造成紅細胞破溶。等發覺，MDA能顯著推動正常紅細胞的吞噬作用，猜想MDA具有一定的生物活性，并通過依賴IgG或不依賴IgG通路促使紅細胞的吞噬作用。5．3脂類二溴化作用對紅細胞膜功能的影響5．3．1脂類二溴化對紅細胞膜流動性和變型性的影響過量的自由基功擊紅細胞膜、氧化不飽和脂肪酸以及其中間產物自由基及最終產物MDA使紅細胞膜變型性增長，其機制可能為：MDA可使膜蛋白分子交聯并裂解為碎片，使膜骨架的網狀結構穩定性及伸展性增加，與膜脂單層結合松