环境低温低硒生态效应所致膜系统温度驯化性障碍及其在大骨节病发病中的意义

报告了对不同纬度病区的内蒙呼盟布达哈旗(北纬48°,海拨500-600m,年均气温5-8℃)和陕西省永寿县(北纬34.5°,海拔1000-1450m,年均气温8 10℃)大骨节病患儿,在不同季节进行分析研究的结果。和国内其他病区同样,大骨节病患儿及病区人群红细胞的硒含量及谷胱甘肽过氧化物酶活性,均在低水平。但病儿红细胞的膜脂组成则有别于病区对照,即使两个纬度不同的病区均可见患儿的磷脂,尤其磷脂酰胆碱含量降低,不饱和脂酸相对减少,脂质过氧化产物增加。出现胆固醇/磷脂,鞘磷脂/磷脂酰胆碱,饱和脂酸/不饱和脂酸分子比增高的膜老化性改变,并以冬春季变化明显,与本病的发病季节一致,结果表明病儿的膜系统存在异常,抗氧化能力和气温驯化性降低。文中对病区环境低温低硒及长期偏食三因素的病因及发病学意义进行了讨论。

克山病区粮喂养豚鼠心肌的抗氧化能力、线粒体细胞色素氧化酶活性及园二色性的改变及其发病学意义

克山病区粮喂养豚鼠10周,可见其血浆、红细胞及心肌线粒体中的硒和谷胱甘肽过氧化物酶活性明显降低,红细胞膜过氧化氢酶活性降低,超氧化物歧化酶活性趋向增加,膜脂受氧自由基作用产生的共轭双烯、荧光色脂明显增加,表明存在膜的氧化损伤。实验组心肌线粒体中的心磷脂(CL)减少,细胞色素氧化酶(CCO)活性降低,园二色性(CD)异常,而补充青菜组随 CL 的增加,可见其 CCO 酶活性,CD 谱均恢复到接近正常水平,各实验组心肌线粒体、亚线粒体及纯化 CCO 的 CD 谱异常,峰值(208及224nm)明显低于对照,说明其线粒体 CCO 构象出现了异常。文中讨论了克山病发病的分子病理机制。

克山病心肌线粒体氧化损伤的实验研究

用克山病区粮喂养豚鼠证明其红细胞、肝等组织及其线粒体、上清中的硒及谷胱甘肽过氧化物酶活性明显降低,心肌线粒体脂质氢过氧化物、荧光色脂等增加、同时膜脂组成异常,内膜界面脂的心磷脂(CL)减少,细胞色素C氧化酶(CCO)活性降低;园二色性(CD)异常,近208nm及222nm区的峰值降低,病区粮加喂青菜的动物,随其线粒体硒及CL水平的增加。CCO活性和CD谱均明显恢复;通过外源性磷脂与纯化CCO的重组复性实验,只有CL可使病区粮组酶活性完全达到正常对照水平。表明心肌线粒体膜结合酶CCO活性的降低是CL含量降低引起酶的二级结构(构象)改变的结果。

磷脂(尤其磷脂酰胆碱)和硒不足及环境低温可能是大骨节病的发病基础

大骨节病是发生在山区农村的骨关节病,病区的生态特点是低温、低硒和食物品种单调。我们曾对东北、内蒙及陕西进行调查,结果表明:病区儿童的血及发硒水平低,血谷胱甘肽过氧化物酶活性低,病儿红细胞膜中的磷脂(PL)尤其磷脂酰胆碱(PC)含量低,可见胆固醇(Ch)/PL和鞘磷脂(SM)/PC的分子比降低。通过用病区粮喂养大鼠5个月发现动物出现一系列类似大骨节病的改变。讨论了大骨节病的发病基础。

克山病—营养性缺硒氧应激障碍症

用克山病区粮、按病区人民偏食生活特点喂养幼豚鼠证明:其血、肝、心等组织中的硒水平及谷胱甘肽过氧化物酶活性明显降低,作为机体氧应激反应(oxidative stress)虽可见超氧化物歧化酶的某些增强,但过氧化氢酶、谷胱甘肽转硫酶不仅未见活性增加,反而低于对照,同时可见红细胞膜中的共轭双烯、荧光色脂、肝及心肌线粒体、微粒体中的脂质过氧化物、氢过氧化物类均明显增加。表明组织,尤其膜系统受到明显的氧化损伤。心肌线粒体心磷脂含量及细胞色素氧化酶活性降低,代表酶二级构象的园二色性异常。讨论了克山病的病因发病机制:营养缺欠所致缺硒性氧应激障碍。

硒谷胱甘肽过氧化物酶保护心肌作用机制

通过人工半合成及天然低成饲料喂养豚鼠，在出现组织硒水平及谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＰ）活性明显降低同时，动物红细胞、心肌细胞等的膜结构出现异常，膜脂组成中的磷脂减少．代表细胞膜老化指数的胆固醇／磷脂的分子比增加，作为心肌线粒体内膜必需界面脂的心磷脂明显减少，线粒体能量转换的关键呼吸酶．细胞色素氧化酶（ＣＣＯ）活性明显降低，同时代表其二级结构的园二色谱异常，２０８ｎｍ峰及２２４ｎ峰明显降低．各型脂质过氧化产物，如代表膜磷脂自由基氧化损伤初级产物的脂氢过氧化物、续发产物的丙二醛、呼气烷烃和脂过氧化物聚集产物的荧光色脂均明显增加。这可能正是３０多年前Ｎｅｕｂｅｒｔ等（１９６２）提出ＧＰ对细胞膜的保护作用，尤其所谓线粒体“收缩因子”（“Ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ”）作用的机制所在。

大骨节病的早期老化改变及其发病学意义

居住在大骨节病(KBD)病区儿童的血硒水平和谷胱甘肽过氧化物酶活性均低于非病区对照。KBD患儿缺硒同时红细胞及软骨组织膜脂组成,结构与功能出现异常。磷脂(PL)含量低于病区及非病区对照。尤其磷脂酰胆碱(PC)明显减少,而鞘磷脂(SM)增加,SM/PC及胆固醇(Ch)/PL增高。在电镜下可见棘形细胞增加同时红细胞的脆性增高。表明KBD存在膜缺陷和膜损害。同时患儿软骨粘多糖的硫酸化程度降低,胶原量增高。KBD在其生物膜脂组成、结构与功能及软骨代谢上的早期老化性改变在KBD的病因发病机制及其他老年病研究中有非常重要的意义。

克山病的三个基本致病因子及其相互关系

通过对克山病患者及模型动物的研究发现有三个基本致病因子发挥作用:1.结构性因子心肌线粒体的结构与功能隙碍,尤其内膜细胞色素氧化酶必需界面脂心磷脂减少,酶活性降低,酶的二级构象异常,成为心肌能量代谢障碍乃至急性心源性休克、急死的分子基础。2.伤害性因子为引发膜氧化损伤的原因,是存在于组织中的活性氧自由基。3.保护性因子,包括含硒酶GSH-px 和 SOD、GST、Cat 等抗氧化酶类和低分子抗氧化剂等清除氧自由基系统的不足。即由于病区环境低硒,GSH-px,活性低和受环境条件制约长年偏食营养缺欠,以致不能引发其他抗氧化酶类的代偿性增强,同时低分子抗氧化物质的维生素类也显得不足。

自由基氧应激与克山病—膜疾病

概述了自由基与自由基反应的本质及其在宇宙自然界的广泛存在;从地球诞生起,从无机界到有机界,从单细胞生物到高等动植物组织,均进行着各种自由基反应,并同生物的生长发育变异与进化有关。因而不仅在最原始的生命形态就具备了抗自由基损害的防御反应机制,就是在具备有氧呼吸功能的好氧生物也保持着充分的抗氧化能力,而且更加完善(氧应激系统)。当然在长期的生命活动中,生物总会由于环境因素或生理条件的制约而出现自由基增加抗氧化能力降低的情况,这就要对生物分子—靶分子的脂类、蛋白质、核酸等造成氧化损伤,尤其膜磷脂的损伤,出现所谓膜疾病,如属于续发性线粒体病的克山病等。

克山病的病因发病学研究进展—营养性氧应激障碍

本文从病因与发病学角度综述了发生在我国低硒贫困山区的克山病患者及动物模型面对低硒所致活性氧自由基增加和由于病区受生态环境制约食物品种少致使居民长年过着偏食生活,营养缺欠,以致不能引起发在正常营养机体所看到的氧应激效应,即诱导生成清除氧自由基的适应酶类有关方面研究的进展。并提出病因发病过程中的三个基本环节(因素)的看法:即结构性因子、伤害性因子和保护性因子三者在克山病发病中的作用机理和相互关系。

克山病心肌线粒体膜氧化损伤的实验研究及其发病学意义

经过多年研究证明克山病是一种以心肌线粒体膜损害为主要特征的地方性心肌病,这次通过用克山病区低硒粮模拟病区居民生活喂养幼豚鼠15周,结果发现血及心、肝等组织,线粒体、微粒体及上清中的硒水平及谷胱甘肽过氧化物酶活性下降,谷胱甘肽转硫酶活性未见升高,甚而降低。脂质过氧化物、氢过氧化物及荧光色脂增加,线粒体膜脂中的心磷脂减少,同时线粒体内膜结合酶的细胞色素氧化酶(CCO)活性下降,即出现了膜的氧化损伤和膜功能障碍。在向提纯的 CCO 中加心磷脂的重组复性试验中实现了 CCO 活性的明显增加,可见线粒体膜结构与功能的异常是克山病患者心肌能量代谢障碍乃至心肌坏死等病理改变的基础。

中医阴阳学说的分子基础

从生物信息系统的活性物质如ｃＡＭＰ和ｃＧＭＰ，ＴＸＡ２和ＰＧＩ２为对生物功能调节中，正好相反的分子生物学效应，论述了中医阴阳理论与生物医学研究中的重要意义。

大骨节病病区粮喂养大白鼠各项生化指标的动态变化及其相互关系

用大骨节病病区陕西永寿县产的玉米、小麦等按病区生活条件配制的饲料喂养大白鼠幼仔的动态研究表明:喂养1～2个月后出现了红细胞膜脂组成的改变,红细胞的硒水平、GSH-Px 活性分别在喂养2及3个月后明显降低,脂质过氧化产物明显增高,软骨脂质也出现了类似的改变;并略迟于红细胞。血浆中的 GOT、CK、LDH 等酶活性依次在第3、4、5个月达到明显高于对照的水平,而 GPT 几乎不变。与大骨节病患者的酶谱变化基本一致。亦可见代表结缔组织、肌肉损害的尿羟脯氨酸、肌酐量降低等大骨节病时的改变。上述各项改变的有序性及其制约关系的阐明在探讨病因、发病机理及早期诊断的科学依据上均有重要意义。

克山病—以心肌线粒体损害为特征的抗氧化功能缺欠病

证明克山病患者血浆,红细胞及心肌细胞中的硒量及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性低,红细胞及心肌细胞膜脂组成异常,磷脂减少,细胞膜老化指数增高,心肌线粒体中心磷脂(CL)减少,细胞色素氧化酶(CCO)活性降低。用克山病病区粮喂养豚鼠15周,动物出现了一系列类似克山病患者的上述改变,即硒、GSH-Px活性降低同时脂质过氧化物、氢过氧化物及荧光色脂均明显增加,同时未见其它抗氧化酶类(如GST,Cat等)活性增高。心肌线粒体CL减少同时CCO活性降低。代表酶活性构象的圆二色性改变,近208nm及224nm峰值降低。通过改善病区粮组喂养可见其硒水平、CL及CCO活性增高同时其圆二色谱亦明显恢复。

食用低硒地区粮食对豚鼠体内谷胱甘肽转硫酶和脂质过氧化物的影响

用低硒地区粮食饲养豚鼠105天,在其肝匀浆及其亚细胞级分中发现硒含量和谷胱甘肽过氧化物酶活性低于对照,二者呈正相关;脂质过氧化物水平和谷胱甘肽转硫酶活性在实验组则呈明显个体差异,其中3例与对照相同,4例脂质过氧化物水平高于对照,而谷胱甘肽转硫酶活性低于对照,二者呈负相关。

保健食品大豆磷脂研究概况

<正> 磷脂在保护细胞膜、降低血脂、防止心脑血管疾病上的作用,已引起全世界科学界的重视.美国不仅制成营养性药剂,同时也大力推广到如疗效性食品及保健食品中,而且趋向于添加到一般的食品中,增加食品对身体的保健价值.从对磷脂物理化学及一般化学性质的研究,发现它具有许多可贵的特征能改进食品的品质及加工性质.大豆是商品磷脂的主要原料,其它油料种子,如菜籽、棉籽、向日葵、玉米、红花籽等也可用来提取磷脂,但在乳化性、颜色、气味、滋味等方面较差,所以这些磷脂很少或没有得到应用.

过氧化脂质分析方法进展

<正> 近年来,随着自由基化学和自由基生物学的发展,自由基、脂质过氧化与疾病的关系日益引起广大医学工作者的重视。因此,过氧化脂质(Lipidperoxide LPO)测定技术已成为一个有意义的课题。现将测定技术进展情况综述如下。

冠心病人红细胞和血浆总脂及过氧化脂质含量

对28例冠心病人和26名正常人进行了红细胞及血浆总胆固醇、总磷脂、过氧化脂质测定。结果表明冠心病人红细胞胆固醇、胆固醇/磷脂分子比明显高于对照血浆丙二醛水溶性荧光物质,脂溶性荧光色素显著高于对照,红细胞脂溶性萤光色素亦明显高于对照。可以看出红细胞总胆固醇较之血浆总胆固醇浓度的改变及过氧化脂质量的改变能反映有无冠心病的存在。

脂质过氧化作用与克山病（综述）

<正> 脂质过氧化作用(Lipid peroxidation,LPO)是指在多不饱和脂肪酸(PUFA)中发生的一系列自由基反应,它以链式和链式支链反应的形式不断地形成脂质过氧化物(LOOH),后者的分解产物则能引起细胞成分的损伤,导致细胞功能和结构的改变。

硒的生物学功能

<正> 大量的研究成果表明,硒不仅是生物体内的必需元素,而且与人类和其它动物的生长、发育和疾病的发生有着密切联系。硒已成为当代国际上研究微量元素与健康问题上十分突出的兴奋点,我国在硒与克山病和大骨节病研究上取得了举世瞩目的进展。随着对硒作用的深入研究,人们发现,生物体