老年人血漿氧化還原狀態的改變及意義

黃彥生，孫琳，趙士超，吳金濤，魏經漢

內環境的穩態是機體進行正常生命活動的必要條件，由多種平衡機制共同維持，目前已深入研究且作用明確的包括水、電解質代謝平衡，酸堿平衡等，但對體內氧化還原平衡的研究卻相對較少［1］。為此本研究對100例健康體檢者血漿氧化還原態進行監測，探討年輕老年、中年和青年組的血漿氧化還原態變化，為更好的認識及延緩衰老提供新思路。

1 資料與方法

1.1 研究對象 所有研究對象均為2007年3月～2009年3月在河南省人民醫院的健康體檢者100例，其中男性51例，女性49例，年齡36～74歲。按年齡分為三組［2］:低齡老年組(n=35)，年齡60～74歲;中年組(n=33)，年齡45～59歲;青年組(n=32)，年齡36～44歲。

1.2 研究方法

1.2.1 血標本采集、貯存 研究對象清晨空腹肘靜脈取血3 ml，放入預冷肝素抗凝管中，低溫離心后，將血漿-70℃保存，備測還原型輔酶Ⅱ(NADPH)和氧化型輔酶Ⅱ(NADP+)、還原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)。

1.2.2 谷胱甘肽還原型和氧化型的測定 按熒光分光光度法測定。GSH/GSSG氧化還原電位的計算按Nernst 方 程［3］:Eh(GSH/GSSG)=E0+(RT/2F)ln(［GSSG］/［GSH］2)，其中，E0為GSH-GSSG 的標準電位值，以血液pH值=7.4時，標準E0為-264 mV。R為氣體常數，T為絕對溫度，F為Faraday常數［2］。根據此公式計算GSH-GSSG的氧化還原電位值。

1.2.3 輔酶Ⅱ還原型和氧化型的測定 按紫外光法比色法測定。NADP+和NADPH氧化還原電位的計算，按 Nernst方程:Eh=E0+RT/2F In［(NADP+)/(NADPH)］，其中，R為氣體常數;F為法拉第常數;E0為NADP+/NADPH的標準電位值，以血液pH值=7.4 時，標準 E0為-342 mV。

1.3 統計學分析 全部數據采用SPSS 12.0統計分析軟件包進行統計分析，計量資料以均數±標準差(±s)表示，三組間比較采用方差分析，兩組間比較采用q檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

表1 三組一般情況比較

表2 三組谷胱甘肽及輔酶Ⅱ氧化還原態各指標在血漿中的變化情況(±s)

表2 三組谷胱甘肽及輔酶Ⅱ氧化還原態各指標在血漿中的變化情況(±s)

注:NADPH:還原型輔酶Ⅱ;NADP+:氧化型輔酶Ⅱ;GSH:還原型谷胱甘肽;GSSG:氧化型谷胱甘肽;與中年組比較，aP＜0.05;與青年組比較，bP ＜0.05，cP ＜0.01

組別 低齡老年組(n=35) 中年組(n=33) 青年組(n=32)GSH(μmol/L) 285.71 ±38.23ac 309.52 ±44.56b-344.1 ±2.39 -348.7 ±2.57 321.27 ±56.89 GSSG(μmol/L) 33.03 ±1.75b 31.39 ±1.64 30.42 ±1.53 GSH/GSSG 值 8.65 ±1.18ac 9.86 ±1.58 10.56 ±1.70 GSH/GSSG 電位(mV) -136.17 ±1.01ac -140.18 ±1.12 -142.39 ±1.33 NADPH(nmol/L) 6.66 ±0.49b 7.43 ±0.57 8.08 ±0.61 NADP+(nmol/L) 2.59 ±0.27 2.53 ±0.29 2.39 ±0.31 NADPH/NADP+值 2.57 ±0.17b 2.93 ±0.21 3.24 ±0.27 NADPH/NADP+電位(mV) -340.2 ±2.25b

2 結果

2.1 三組一般情況比較 三組間研究對象除年齡差異外，一般情況相似，具有可比性(表1)。

2.2 血漿中的谷胱甘肽氧化還原態 隨著年齡增長，血漿GSH含量漸減少，GSH/GSSG比值降低，血漿GSSG含量漸增多，GSH/GSSG氧化還原電位升高向氧化方向偏移(表2)。

2.3 血漿中輔酶Ⅱ氧化還原態 隨著年齡增長，NADPH/NADP+的氧化還原態顯示出與谷胱甘肽相似的變化，但不如谷胱甘肽氧化還原態的變化明顯(表2)。

3 討論

自然界中的物體暴露在空氣中并被氧氣包圍滲透著，時刻處在被氧化降解過程。日常所見的鐵生銹，削皮的蘋果放久了呈褐色，都屬于氧化現象，而人體也同樣受到空氣的氧化降解而逐漸衰老［4］。

機體的內環境穩定需要一個相對恒定的氧化還原狀態。機體的活性氧(reactive oxygen species，ROS)不斷產生又不斷被抗氧化系統清除［5］。然而在一定條件下，機體產生的ROS過多，超過機體的清除能力，和(或)機體抗氧化能力下降，ROS的清除不足，導致ROS在體內增多并引起組織細胞氧化損傷的病理過程，被稱為氧化應激(oxidative stress，OS)［6］。機體對于OS有著強大的防御、拮抗機制，兩者平衡構成了機體內環境的重要穩態機制，被稱為氧化還原平衡［7］，即氧化劑與還原劑保持的動態平衡。這依賴于氧化還原緩沖對調劑，目前研究認為谷胱甘肽氧化還原緩沖還原對(GSH/GSSG)對和輔酶Ⅱ(NADPH/NADP+)氧化還原緩沖對是體內最主要氧化還原緩沖對［8］。

氧化還原平衡的變化可以影響到基因轉錄、細胞信號的轉導、酶和生物大分子的活性，以及細胞的增殖、分化、凋亡、壞死等許多生理、病理生理過程。近年來研究顯示，氧化還原態平衡紊亂與衰老的發生和發展有著密切關系［9］。OS在衰老中的作用已受到越來越廣泛的認可。但是，人群大范圍的抗氧化劑干預試驗卻基本上不能對衰老的產生有益影響，形成了一種尷尬、目前尚無有效解釋的局面［10］。由于目前的抗氧化劑干預試驗都是以血漿中ROS的生成量或脂質、蛋白的氧化損傷產物作為評價OS的終點指標，發現這些終點指標與衰老的發生、發展并無明確的相關關系［11］。OS僅代表了氧化還原穩態向氧化方向的偏移，穩態向另一方向的偏移-還原應激，同樣是穩態的失衡，也可產生脂質、蛋白的氧化損傷［12］。因此，僅以OS作為終點指標可能是造成上述尷尬局面的可能機制之一，而用氧化還原穩平衡的監測指標可能能更有效地反映氧化損傷與衰老發生、發展的相關關系。

本研究資料顯示，將體檢且健康者按年齡分組時，隨著年齡增長其氧化還原態指標、特別是GSH/GSSG氧化還原電位逐漸升高，顯示出進行性的氧化偏移。GSH可清除ROS，維持生物大分子的巰基活性中心，細胞內的谷胱甘肽過氧化物酶、谷胱甘肽轉硫酶等重要的抗氧化損傷、解毒酶類都需要GSH提供活性巰基。另一方面，蛋白質分子中大量的二硫鍵結構亦與蛋白質的功能密不可分，這亦需要一定的GSH/GSSG氧化態維系。因此，機體內必有一個相當恒定的GSH/GSSG氧化-還原平衡態。

因此，了解不同年齡段人群的氧化還原平衡的變化、特別是GSH/GSSG氧化還原態的偏移程度，制定相應的糾偏方案，并觀察GSH/GSSG氧化還原態的回歸效果，可能是針對衰老抗氧化損傷機制的一條合理途徑。

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