Các loài oxy phản ứng và hệ thần kinh trung ương

Journal of Neurochemistry - Tập 59 Số 5 - Trang 1609-1623 - 1992
Barry Halliwell1
1Division of Pulmonary/Critical Care Medicine, UC Davis Medical Center, Sacramento 95817.

Tóm tắt

Tóm tắt: Các gốc tự do là các loài chứa một hoặc nhiều electron không ghép đôi, chẳng hạn như nitric oxide (NO•−). Gốc oxy superoxide (O2•−) và hydrogen peroxide không phải gốc (H2O2) được sản xuất trong quá trình trao đổi chất bình thường và thực hiện một số chức năng hữu ích. Việc sản xuất quá mức O2•− và H2O2 có thể dẫn đến tổn thương mô, thường liên quan đến việc tạo ra các gốc hydroxyl rất phản ứng (•−OH) và các oxidant khác trong sự hiện diện của các ion sắt hoặc đồng “catalytic”. Một hình thức quan trọng của phòng vệ chống oxy hóa là việc lưu trữ và vận chuyển các ion sắt và đồng ở dạng mà không xúc tác sự hình thành các gốc tự do phản ứng. Tổn thương mô, ví dụ, do thiếu máu cục bộ hoặc chấn thương, có thể gây ra sự gia tăng khả dụng của ion kim loại và đẩy nhanh các phản ứng gốc tự do. Điều này có thể đặc biệt quan trọng trong não vì các vùng của cơ quan này phong phú trong sắt và dịch não tủy không thể liên kết với các ion sắt được giải phóng. Căng thẳng oxy hóa trên mô thần kinh có thể gây ra thiệt hại qua nhiều cơ chế tương tác khác nhau, bao gồm sự gia tăng Ca2+ tự do trong tế bào và có thể là sự giải phóng các axit amin kích thích. Các gợi ý gần đây rằng các phản ứng gốc tự do liên quan đến độc tính thần kinh của nhôm và trong tổn thương đến substantia nigra ở bệnh nhân mắc bệnh Parkinson đã được xem xét. Cuối cùng, bản chất của các chất chống oxy hóa được thảo luận, với lập luận rằng các enzyme chống oxy hóa và các chất chelat ion kim loại chuyển tiếp có thể là các tác nhân bảo vệ hữu ích hơn so với các chất chống oxy hóa phá vỡ chuỗi. Cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa cẩn thận trong thiết kế các chất chống oxy hóa cho mục đích điều trị.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Abreo K., 1991, Aluminum uptake and toxicity in cultured mouse hepatocytes, J. Am. Soc. Nephrol., 1, 1299, 10.1681/ASN.V1121299

10.1016/0006-2952(91)90646-M

10.1016/0736-5748(91)90003-5

10.1016/0003-4975(91)91004-F

10.1016/0140-6736(91)92989-F

Andorn A. C., 1988, Guanyl nucleotide interactions with dopaminergic binding sites labelled by [3H]spiroperidol in human caudate and putamen: guanyl nucleotides enhance ascorbateinduced lipid peroxidation and cause an apparent loss of high affinity binding site, Mol. Pharmacol., 33, 155

10.1016/0003-9861(87)90621-7

10.1042/bj2410273

10.1042/bj2580617

10.1042/bj2730601

10.1016/S0092-8674(88)91153-1

Balentine J. D., 1982, Pathology of Oxygen Toxicity

Balla G., 1991, Exposure of endothelial cells to free heme potentiates damage mediated by granulocytes and toxic oxygen species, Lab. Invest., 64, 648

Beckman J. S., 1991, The double‐edged role of nitric oxide in brain function and superoxide‐mediated injury, J. Dev. Physiol., 15, 53

10.1111/j.1471-4159.1991.tb06432.x

10.1111/j.1471-4159.1985.tb05451.x

Betz A. L., 1991, Xanthine oxidase is not a major source of free radicals in focal cerebral ischemia, Am. J. Physiol., 260, H563

Bielski B. H. J., 1991, Studies of hypervalent iron. Free Radic, Res. Commun., 12, 469

10.1002/art.1780291002

10.1016/S0140-6736(88)90754-4

Blake D. R., 1985, Cerebral and ocular toxicity induced by desferrioxamine, Q. J. Med., 219, 345

10.1111/j.1432-1033.1990.tb19415.x

10.1016/0006-2952(92)90602-F

10.1016/S0021-9258(18)60979-2

10.1002/hep.1840140125

10.1111/j.1749-6632.1989.tb14904.x

10.1073/pnas.88.9.3633

10.1016/0006-8993(91)90084-9

10.1002/ana.410210604

Chan P. H., 1990, Reduced neurotoxicity in transgenic mice overexpressing human copper‐zinc‐superoxide dismutase, Stroke, 21, 80

10.3109/10715769109088936

10.1016/0098-2997(91)90009-B

Cohen G., 1988, Oxygen Radicals and Tissue injury, 130

10.1016/0014-5793(87)80305-8

10.1016/0891-5849(89)90093-2

10.3109/10715769109093427

10.1111/j.1432-1033.1987.tb11155.x

10.1007/978-1-4757-0620-8_4

10.3109/10715769009149905

10.1016/0167-4838(91)90529-9

10.1073/pnas.88.14.6368

Demopoulos H. B., 1982, Pathology of Oxygen, 127

10.1111/j.1471-4159.1989.tb07264.x

10.1093/brain/114.4.1953

10.1111/j.1471-4159.1987.tb10014.x

Esterbauer H., 1985, Free Radicals in Liver Injury, 29

10.3109/10715768909073429

10.3109/10715768909088162

10.1126/science.1684251

10.1016/0006-2952(91)90581-O

10.1016/S0006-291X(87)80183-3

10.1073/pnas.86.16.6377

10.1126/science.210504

10.1016/S0021-9258(18)83102-7

10.1016/S0021-9258(18)52319-X

10.1016/S0021-9258(18)55001-8

10.1126/science.119.3097.623

10.1002/ana.410310310

Groner Y., 1990, Down syndrome clinical symptoms are manifested in transfected cells and transgenic mice overexpressing the human Cu/Zn‐superoxide dismutase gene, J. Physiol. (Paris), 84, 53

Gruener N., 1991, Iron, transferrin and ferritin in cerebrospinal fluid of children, Clin. Chem., 37, 263, 10.1093/clinchem/37.2.263

10.1042/bj2180983

10.1016/0014-5793(86)80626-3

10.1016/0005-2760(87)90125-1

10.1002/ana.410320705

Gutteridge J. M. C., 1987, Radical‐promoting loosely‐bound iron in biological fluids and the bleomycin assay, Life Chem. Rep., 4, 113

10.1042/bj2560861

10.3109/10408368109105866

10.1016/0005-2760(85)90113-4

10.3171/jns.1988.68.3.0462

Hall E. D., 1988, Oxygen Radicals and Tissue Injury, 92

10.1161/01.STR.19.3.340

10.3171/jns.1988.68.3.0456

10.1016/0014-2999(88)90792-3

Hall E. D., 1990, Non‐steroidal lazaroid U78517F in models of focal and global ischemia, Stroke, 21, 83

Halliwell B., 1984, Manganese ions, oxidation reactions and the superoxide radical, Neurotoxicology, 5, 113

10.1096/fasebj.1.5.2824268

10.3109/10715768909073413

10.1016/0891-5849(89)90145-7

10.3109/10715769009148569

10.1016/0014-5793(91)80347-6

10.1016/S0140-6736(84)91886-5

10.1042/bj2190001

10.1016/0166-2236(85)90010-4

10.1016/0003-9861(86)90305-X

Halliwell B., 1989, Free Radicals in Biology and Medicine

10.1016/0076-6879(90)86093-B

10.1016/0003-9861(90)90510-6

10.1016/0014-5793(88)81061-5

Halliwell B., 1992, Free radicals, antioxidants and human disease—where are we now, J. Lab. Clin. Med., 119, 598

10.1161/01.STR.22.9.1188

10.3109/10715768609088070

Helfaer M. A., 1991, Polyethylene glycol‐conjugated superoxide dismutase fails to blunt postischemic reactive hyperemia, Am. J. Physiol., 261, H548

10.1111/j.1471-4159.1991.tb08170.x

10.1073/pnas.88.7.2811

10.1126/science.3287616

10.1073/pnas.88.5.1913

10.1111/j.1600-0404.1991.tb05013.x

10.1080/10408398709527457

10.3109/10715768909073412

10.3109/10715769209049156

10.1016/0165-6147(88)90025-9

10.1016/0891-5849(92)90168-G

Kyle M. E., 1988, Endocytosis of superoxide dismutase is required in order for the enzyme to protect hepatocytes from the cytotoxicity of hydrogen peroxide, J. Biol. Chem., 263, 3784, 10.1016/S0021-9258(18)68992-6

10.1016/0163-7258(87)90062-3

10.1016/0006-2952(89)90442-5

10.1161/01.CIR.83.5.1705

10.1016/0892-0362(91)90081-7

10.1161/01.STR.22.7.896

Liccione J. J., 1988, Selective vulnerability of glutathione metabolism and cellular defense mechanisms in rat striatum to manganese, J. Pharmacol. Exp. Ther., 247, 156

10.1016/S0003-4975(10)62735-X

1991, Xanthine dehydrogenase and oxidase in focal cerebral emic injury to rat, Am. J. Physiol., 261, 372

10.1161/01.STR.22.8.971

10.3109/10715769009087987

VitsG. MelamedE. CohenO. RosenthalJ. andUzzanA.(1996)Systemic administration of antioxidants does not promice against the dopaminergic neurotoxicity of 1‐methyl‐enyl‐1 2 5 6‐tetrahydropyridine (MPTP).Neurosci. Lett.192–197.

10.1056/NEJM198501173120305

Vits J. M., 1988, Molecular Biology and Pathology, 27

Lan D. R. C., 1991, Intramusr desferrioxamine in patients with Alzheimer's disease, °Cet, 337, 1304

10.3109/10715769009087988

10.1016/0166-2236(85)90024-4

10.1016/0165-1110(88)90001-2

Ld M. L., 1982, Ca2+‐mediated activation hosphoenolpyruvate carboxykinase occurs via release of from rat liver mitochondria, J. Biol. Chem., 257, 3628, 10.1016/S0021-9258(18)34826-9

10.1161/01.STR.18.2.426

Vaishnav S., 1991, Nitric oxide: siology, pathophysiology and pharmacology, Pharmacol., 43, 109

10.1016/0006-291X(82)91349-3

Ssah‐Kelly A., 1984, A novel biology active selenoorganic compound. I. Glutathione peroxie activity in vitro and anti‐oxidant capacity of PZ51 (Ebse), J. Biochem. Pharmacol., 33, 3235

Ssah‐Kelly P. R., 1990, Neurochemical, rophysiological and neuropathological studies in vitamin E °Ciency, Crit. Rev. Neurobiol., 5, 239

Ssah‐Kelly G. A. C., 1990, Modula of fibroblast proliferation by oxygen free radicals, Bio- m. J., 265, 659

1991, The role of reperfusion‐induced injury in the hogenesis of the crush syndrome, N. Engl. J. Med., 324, 7

10.1161/01.STR.22.7.915

10.1073/pnas.87.13.5144

Olanow C. W., 1990, Oxidation reactions in Parkinson's disease, Neurology, 40, 32

10.1007/978-3-7091-9098-2_12

10.1016/0165-6147(89)90029-1

10.1016/S0140-6736(87)90827-0

Pappolla M. A., 1992, Immunohistochemical evidence of antioxidant stress in Alzheimer's disease, Am. J. Path., 140, 621

10.1172/JCI113488

10.1111/j.1471-4159.1988.tb01187.x

10.1016/0306-4522(91)90060-2

10.1161/01.STR.22.7.902

10.1016/0361-9230(91)90267-N

10.1042/bj2490185

10.1016/0005-2760(88)90159-2

10.1016/S0021-9258(20)64313-7

10.3109/10715769109093422

10.1111/j.1471-4159.1989.tb09150.x

10.1016/0140-6736(91)90138-F

10.1016/0014-4886(79)90080-3

10.1172/JCI112865

10.1111/j.1471-4159.1992.tb09314.x

10.1016/0736-5748(91)90005-7

10.3109/10715769009149890

10.1016/0006-8993(88)90341-1

Scott M. D., 1987, Superoxide dismutaserich bacteria: paradoxical increase in oxidant toxicity, J. Biol. Chem., 262, 3640, 10.1016/S0021-9258(18)61401-2

10.1111/j.1471-4159.1990.tb05809.x

Sies H., 1991, Oxidative Stress: Oxidants and Antioxidants

10.1097/00003246-198810000-00006

Siesjö B. K., 1990, Calcium, excitotoxins and brain damage, News in Physiological Sciences, 5, 120

10.1038/jcbfm.1985.32

10.1016/0968-0004(87)90132-0

10.1073/pnas.88.23.10540

10.1111/j.1471-4159.1991.tb02017.x

10.1016/0003-9861(90)90651-E

Spector R., 1984, Deoxynucleoside and vitamin transport into the central nervous system, Fed. Proc., 43, 196

10.1161/01.RES.68.2.416

10.1042/cs0470223

10.1002/jcp.1041480202

10.3109/10715768909087967

10.1152/jappl.1991.71.4.1185

10.1172/JCI111210

10.1038/349414a0

Watson B. D., 1988, Oxygen Radicals and Tissue Injury, 81

10.1016/0024-3205(92)90279-X

10.1016/0024-3205(77)90490-8

Willmore L. J., 1980, Dendritic alterations in rat isocortex within an iron‐induced chronic epileptic focus, Neurosurgery, 7, 142, 10.1227/00006123-198008000-00005

10.1016/0006-8993(86)91356-9

10.1016/S0021-9258(18)77389-4

10.1021/ja00020a021

Youdim M. B. H., 1988, Brain Iron. Neurochemical and Behavioural Aspects

Youdim M. B. H., 1988, Iron in the brain: implications for Parkinson's and Alzheimer's diseases, Mt. Sinai J. Med., 55, 97

10.1007/978-3-7091-9098-2_13

10.1152/jappl.1991.71.3.1057

10.1016/S0021-9258(17)46227-2

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Neurochemistry

Tập 59 Số 5

1609-1623

Thông tin tác giả