慢性阻塞性肺病與氧化應激及抗氧化治療的研究進展

張 昊 李建強

（山西醫科大學第二醫院，山西太原 030001）

慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）主要特征是不能完全逆轉且呈現逐漸惡化趨勢的氣流受限，其機制是肺對污染氣體及顆粒出現的非特異性炎癥改變[1]。舒張劑吸入之后，并不能完全緩解氣流受限的狀態，呈現出不可逆的情況[2]。

研究證明COPD是一種全身系統性疾病，不僅會導致肺部發生炎癥反應造成肺部結構重塑，還會導致全身其他組織器官結構及功能的改變[3]。肺外臨床表現主要包括全身炎癥反應及肌肉的萎縮等，患者因此活動能力收到制約，造成不良預后。COPD時肺內中性粒細胞、巨噬細胞等炎癥細胞增多，激活的炎性細胞分泌不同的炎性介質，如腫瘤壞死因子a（TNF-a）、白介素8（IL-8）、白三烯B4（LTB4）等，促進肺內炎性反應的發生從而導致肺的正常結構被破壞[4]。在COPD的發生與發展中氧化應激是關鍵因素，其不僅局限于肺內也波及全身。氧化應激的發生機制主要是抗氧化劑對氧化劑的拮抗作用減弱，兩者處于非平衡狀態[5]。

在不同組織及細胞不同內外環境中機體抗氧化系統的組成成分及作用特點不同。抗氧化劑包括維生素C、谷胱甘肽、尿酸、白蛋白-SH、維生素E等，肺內抗氧化系統成分包括兩種：酶類抗氧化劑和非酶類抗氧化劑。

1 肺內酶類抗氧化劑

1.1 超氧化物歧化酶（SOD）

體內很多細胞都能產生SOD，研究證實目前有三種SOD：細胞外超氧化物歧化酶（ECSOD）、錳超氧化物歧化酶（MnSOD）、銅鋅超氧化物歧化酶（CuZnSOD）[6]。SOD能降低超氧陰離子的氧化性，使其發生歧化反應生成氧氣及過氧化氫。谷胱甘肽過氧化物酶與過氧化氫酶使過氧化氫進一步被還原生成水。過氧化氫增多可使CuZnSOD緩慢地失活，因此，谷胱甘肽過氧化物酶與過氧化氫酶還原過氧化氫，起到避免SOD消耗的作用，而SOD可以還原超氧化物起到保護谷胱甘肽過氧化物酶及過氧化氫酶的作用。三者之間的相互作用使SOD、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶、過氧化氫、超氧化物維持在一個低水平穩定狀態。

1.2 谷胱甘肽過氧化物酶

谷胱甘肽過氧化物酶是一類抗氧化酶，包括細胞內外谷胱甘肽過氧化物酶，其首先需要結合4個硒原子形成硒-半胱氨酸基團才能發揮催化作用。谷胱甘肽過氧化物酶氧化谷胱甘肽使過氧化氫還原生成水，而氧化的谷胱甘肽被谷胱甘肽還原酶還原，如此形成谷胱甘肽循環。谷胱甘肽循環是細胞抗氧化的重要作用機制之一。

2 肺內非酶類抗氧化劑

肺的非酶類抗氧化劑主要包括谷胱甘肽（GSH）、維生素E、維生素C、尿酸、白蛋白等，其中GSH及其氧化還原酶起到重要的抗氧化作用。GSH含一個硫醇基，其抗氧化的作用機制是通過與ROS及其他脂質過氧化產物發生反應。在此作用下，GSH變成GSSG或GS-X，氧化的GSH可被谷胱甘肽還原酶還原為GSH。維生素C與維生素E主要來自食物，維生素E是最重要的抑制脂質過氧化物的物質之一，其與脂質過氧化基反應迅速，比這些基團與其他分子反應的速度快，從而起到抑制脂質過氧化的作用。維生素C發揮抗氧化功能的機制是結合自由基電子形成比較穩定的抗壞血酸基團。尿酸清除ROS的能力很強，能在氧化劑和其他分子發生反應前形成尿酸鹽自由基，其能被維生素C還原成尿素而清除。白蛋白僅在細胞外起到保護作用。

綜上所述，COPD是一種全身性疾病，主要表現在肺部，其最關鍵的致病因素是氧化應激，氧化應激不單存在于肺部，還波及全身系統。氧化應激時機體抗氧化劑對氧化劑的作用減弱，氧化-抗氧化平衡失衡，導致機體器官組織的損傷及功能障礙。抗氧化治療是COPD治療的關鍵，能一定程度的拮抗氧化劑的作用，其臨床應用需進一步研究與分析。

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