麻丹丹,施萬英,張永剛,徐甲芬
(1.中國醫科大學附屬第一醫院臨床營養科,沈陽110001;2.遼寧省丹東市疾病預防控制中心,遼寧丹東118002)
HIV/AIDS患者體內氧化應激狀態的研究
麻丹丹1,施萬英1,張永剛2,徐甲芬1
(1.中國醫科大學附屬第一醫院臨床營養科,沈陽110001;2.遼寧省丹東市疾病預防控制中心,遼寧丹東118002)
目的了解HIV/AIDS患者體內的氧化應激狀態,探討氧化應激與HIV疾病進展的關系,以期為外源性抗氧化劑的補充提供參考。方法應用分光光度法分析遼寧省丹東市36例HIV/AIDS患者體內谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSHPx)、丙二醛(MDA)水平,并分析它們與CD4+T淋巴細胞計數的關系。結果HIV/AIDS患者血漿MDA水平為(6.33±2.35)nmol/ mL,與正常對照[(4.41±0.82)nmol/mL]比較顯著升高(P<0.01);血漿GSH水平為(5.09±2.84)mg/L,與正常對照[(6.89±2.56)mg/ L]比較顯著減少(P<0.05);血漿GSH-Px活性為(171.16±41.40)μmol/L,與正常對照[(195.78±28.35)μmol/L]比較顯著減少(P<0.05);并且GSH水平、GSH-Px活性與CD4+T細胞計數呈正相關(r分別為0.469、0.432;P均<0.05),MDA水平與CD4+T細胞計數呈負相關(r=-0.414,P<0.05)。結論隨著病程進展,HIV/AIDS患者體內抗氧化能力持續下降,機體處于氧化應激狀態。
HIV;AIDS;氧化應激
近年來,越來越多的研究表明HIV感染和AIDS進展與機體的氧化應激密切相關,HIV/AIDS患者處于慢性氧化應激狀態,體內抗氧化劑嚴重缺乏,對免疫功能造成了嚴重影響[1,2]。這些研究多集中于歐美國家,國內相關的研究較少。人體抗氧化功能受地域、人種、民族等因素影響較大,本研究以遼寧丹東市HIV/AIDS患者為對象,檢測其體內的氧化應激指標谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和谷胱甘肽(glutathione,GSH),分析氧化應激與CD4+T細胞計數、HIV疾病進展的關系,以期為外源性抗氧化劑的補充提供參考。
1.1 材料
1.1.1 研究對象:實驗組患者36例,為HIV抗體陽性(經Genelab公司蛋白印跡試劑盒確認)、未經抗病毒治療的遼寧丹東市HIV/AIDS患者,其中男30例,女6例,年齡(41.28±9.65)歲;正常對照組20例,為HIV抗體陰性、未暴露于HIV的健康人,血常規、肝、腎功能及心電圖正常,無免疫系統疾病史,性別、年齡均與HIV/AIDS患者匹配,其中男16例,女4例,年齡(39.50±6.92)歲。
1.1.2 主要實驗設備及試劑:流式細胞儀(美國BD公司,FACSAria),721分光光度計,GSH-Px、MDA和GSH測試盒均購自南京建成生物技術有限公司,FITC標記的抗CD4單克隆抗體購自美國BD公司。
1.2 方法
1.2.1 CD4+T淋巴細胞檢測:用EDTA抗凝負壓真空采血管采集研究對象外周靜脈血。將20μL CD4/ CD8/CD3 TriTEST試劑加入CD4絕對計數管中,加入50 μL抗凝血,室溫避光15 min,加入免洗溶血素450 μL,室溫避光15 min,FACS Multiset軟件檢測并進行自動分析,計算CD4+T淋巴細胞絕對值及相應比值等。
1.2.2 GSH水平、GSH-Px活性和MDA水平測定:均采用分光光度法,分別按照南京建成生物工程研究所的GSH、GSH-Px和MDA測試盒操作步驟進行檢測。
1.3 統計學分析
2.1 HIV/AIDS患者GSH、GSH-Px,MDA水平變化
HIV/AIDS組患者血漿MDA水平與正常對照組比較顯著升高(P<0.01);血漿GSH水平與正常對照組比較顯著減少(P<0.05);血漿GSH-Px活性與正常對照組比較顯著減少(P<0.05)。見表1。

表1 HIV/AIDS患者血漿GSH、GSH?Px和MDA水平的變化Tab.1 Alterations of plasma GSH,GSH?Px and MDA in HIV/AIDS patients
2.2 HIV/AIDS患者GSH、GSH-Px、MDA水平與CD4+T淋巴細胞的關系
通過相關分析發現,HIV/AIDS患者血漿MDA水平與CD4+T細胞計數呈負相關(r=-0.414,P<0.05),血漿中GSH水平與CD4+T細胞計數呈正相關(r=0.469,P<0.05),血漿GSH-Px活性與CD4+T細胞計數呈正相關(r=0.432,P<0.05)。
體內的氧化系統/抗氧化系統平衡是免疫系統發揮正常功能的的重要因素[3]。T淋巴細胞主要由CD4+和CD8+兩群細胞組成,是機體免疫系統內功能最重要的細胞。CD4+細胞是HIV攻擊的主要靶細胞,HIV感染時導致CD4+細胞數量減少,引起機體免疫功能下降,從而導致各種機會性感染或腫瘤。因而CD4+細胞計數常常作為HIV感染診斷和分期的主要依據,是客觀評價HIV/AIDS患者疾病進展的重要指標[4,5]。
氧化應激是指機體在遭受各種有害刺激時,體內高活性分子如活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)產生過多,氧化系統和抗氧化系統失衡,從而導致組織損傷[6]。機體遭受氧化應激損傷的程度以及機體抗氧化能力的強弱一定程度上可以通過酶抗氧化劑、非酶抗氧化劑水平以及ROS損傷的生物分子(如DNA、脂質和蛋白質產生的代謝產物)反映出來[7]。人體存在2類抗氧化系統,一類是酶抗氧化系統,包括超氧化物歧化酶、GSH-Px化物酶等;另一類是非酶抗氧化系統,包括GSH、維生素C、維生素E、褪黑素、類胡蘿卜素、微量元素硒等。各種抗氧化酶從不同角度協助清除體內的ROS,在抗氧化過程中起著不同的作用。因而常測定血液中GSH-Px、SOD、Cat的量及活性來反映機體抗氧化活性,其中以GSH-Px最受重視。GSH-Px是生物體內一種重要的含硒酶,它可以催化還原性的谷胱甘肽與過氧化物的氧化還原反應,消除機體內的過氧化氫及脂質過氧化物,阻斷活性氧自由基對機體的進一步損傷,保護細胞膜和細胞質內的活性成分,且被認為是機體中最有效的抗氧劑之一。GSH是非酶類抗氧化劑,它是多種抗氧劑酶的輔酶,參加酶促反應,協調內源性與外源抗氧劑的作用,可以直接或在GSH-PX作用下清除ROS,防止氧化損傷。測定GSH的量可在一定程度上反映機體的抗氧化能力。MDA是脂質過氧化反應的產物之一,其高低常常反映脂質過氧化的程度,從而間接反映出機體細胞受到自由基攻擊嚴重的程度。
我們的研究發現,HIV/AIDS患者血漿中GSH、GSH-Px水平明顯低于正常人,MDA水平明顯高于正常人,并且GSH水平、GSH-Px活性與CD4+T細胞計數呈正相關,MDA水平與CD4+T細胞計數呈負相關。提示隨著病程進展,HIV感染者抗氧化能力持續下降,機體處于氧化應激狀態;同時,HIV感染直接或間接地促進氧化應激,導致氧化/抗氧化失衡,推進了疾病進程。分析氧化應激影響HIV感染疾病進程的機制可能包括以下幾個方面:(1)激活HIV復制所必需的核轉錄因子NF-κB,增加HIV復制[8];(2)誘導細胞凋亡,使CD4+T細胞進行性減少[9];(3)抑制T淋巴細胞增殖反應,加速免疫功能喪失[10];(4)在AIDS患者機會性感染、HIV相關性腎病及神經系統損傷等并發癥發生中也都有氧化應激的參與[11]。因而,機體的持續處于氧化應激狀態是HIV感染發生發展的重要機制之一。
綜上所述,我們的研究結果顯示氧化應激在HIV感染疾病進程中扮演了重要的角色,如何降低HIV引起的氧化應激、清除體內的ROS,成為控制HIV感染疾病進程中關鍵的一步。有研究提出對HIV感染者補充外源性抗氧化劑來減輕體內氧化損傷[12],但目前仍需大量的臨床實驗加以證實。
[1]Treitinger A,Spada C,Verdi C,et al.Decreased antioxidant defence in individuals infected by the human immunodeficiency virus[J]. Eur J Clin Investigation,2000,30(5):454-459.
[2]Aquaro S,Scopelliti F,Pollicita M.Oxidative stress and HIV infection:target pathways for novel therapies?[J].Future HIV Therapy,2008,2(4):327-338.
[3]Jaruga P.Oxidation mechanisms and anti-oxidation in HIV infected patients--effects on disease progression[J].Postepy Hig Med Dosw,1999,53(1):43-54.
[4]吳姍姍,姜擁軍,張子寧,等.HIV感染后CD8+T細胞表面NK相關受體表達的變化[J].免疫學雜志,2011,21(10):866-874.
[5]吳姍姍,趙雪,張子寧,等.HIV感染后CD4+T細胞表面NK相關受體表達的變化[J].免疫學雜志,2012,28(12):1045-1050.
[6]Jones DP.Redefining oxidatiue stress[J].Antioxid Redox Signal,2006,8(9-10):1865-1879.
[7]王秋林,王浩毅,王樹人.氧化應激狀態的評價[J].中國病理生理雜志,2005,21(10):2069-2074.
[8]Westendorp MO,Shatrov VA,Schulze-Osthoff K,et al.HIV-1 tat potentiates TNF-induced NF-kappa B activation and cytotoxicity by altering the cellular redox state[J].EMBO J,1995,14(3):546-554.
[9]Pollicita M,Muscoli C,Gura A,et al.Apoptosis and telomeres shortening related to HIV-1 induced oxidative stress in an astrocytoma cell line[J].BMC Neuroscience,2009,10(1):1-11.
[10]Jaruga P,Jaruga B,Gackowski D,et al.Supplementation with antioxidant vitamins prevents oxidative modification of DNA in lymphocytes of HIV-infected patients[J].Free Radic Biol Med,2002,32(5):414-420.
[11]Hahn K,Robinson B,Anderson C,et al.Differential effects of HIV infected macrophages on dorsal root ganglia neurons and axons[J]. Experimental Neurol,2008,210(1):30-40.
[12]Maggie Z,He G,Wang H.Effects of nutritional supplementation on children with HIV/AIDS in China[J].J Cent South Univ(Med Sci),2012,37(3):305-310.
(編輯 武玉欣)
The State ofOxidative Stressin HIV/AIDS Patients
MADan-dan1,SHIWan-ying1,ZHANGYong-gang2,XUJia-fen1
(1.Department of Clinical Nutrition,The First Hospital,China Medical University,Shenyang 10001,China;2.Liaoning Province Dandong Center for Disease Control and Prevention,Dandong 118002,China)
ObjectiveTo investigate the state of oxidative stress of HIV/AIDS patients and study on the relationship between oxidative stress and HIV disease progression,so as to provide a reference for supplement of exogenous antioxidants.MethodsSpectro-photometry analysis was performed forthe detection ofGSH,GSH-Px and MDA levels in 36 casesofHIV/AIDS Chinese patients,and theirrelationship with the CD4+Tlymphocyte count were determined.ResultsCompared with healthy controls,levels of GSH and GSH-Px were significantly decreased(P<0.05),level of MDAwassignificantly increased(P<0.05)in HIV/AIDS patients.LevelsofGSHand GSH-Px were correlated with CD4+T cellnumber(P<0.05),and levelofMDA was negatively correlated with CD4+T cellnumber(P<0.05).ConclusionAlong with the progression,HIVpatients′antioxidant capacity continues to decline,which keepsthe body in a state ofoxidative stress.
HIV;AIDS;oxidative stress
R512.91
A
0258-4646(2014)02-0136-03
遼寧省教育廳高校科研計劃(2009A769)
麻丹丹(1985-),女,碩士研究生.
施萬英,E-mail:swying555@sina.com
2012-11-26
網絡出版時間: