�。ǘ�)自由基反應(yīng)與再灌注損傷
機(jī)體在生命過程中所能遇到的自由基種類很多。因此很難概括其生物學(xué)反應(yīng)。自由基參與一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)后能形成新的自由基。因此自由基一旦形成，就成為自由基反應(yīng)擴(kuò)展程序的一部分，例如：
R·＋XH→RH＋H·
R·＋CCl4→RCl＋Cl3C·
另一個(gè)自由基反應(yīng)則是自由基加入到不飽和鍵中去。如脂肪酸及芳香族環(huán)的不飽和鍵。
自由基反應(yīng)既可經(jīng)自由基中間代謝產(chǎn)物不斷向前發(fā)展，又可由細(xì)胞損傷而終止。自由基反應(yīng)的擴(kuò)展可以是無限的，但又可為各種自由基清除劑（free radical scavenger)所終止。
由于自由基有極為活潑的反應(yīng)性，所以它們能和各種細(xì)胞成分（膜磷脂、蛋白、核酸)發(fā)生反應(yīng)。
�。�1)膜脂：是構(gòu)成膜脂質(zhì)雙層的重要結(jié)構(gòu)及功能成分，富含不飽和脂肪酸，自由基與不飽和脂肪酸作用引發(fā)脂質(zhì)過氧化（lipid peroxidation)反應(yīng)。脂質(zhì)過氧化物的形成使膜受體、膜蛋白酶和離子通道的脂質(zhì)微環(huán)境改變，從而改變它們功能，由于脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的增強(qiáng)，細(xì)胞膜內(nèi)多價(jià)不飽和脂肪酸減少，生物膜不飽和脂肪酸/蛋白質(zhì)比例失常，膜的液態(tài)性、流動(dòng)性改變，通透性增強(qiáng)。含雙鍵脂肪酸過氧化可生成丙二醛，它的產(chǎn)生與脂質(zhì)過氧化相平行，因而測(cè)定丙二醛含量可代表脂質(zhì)過氧化物的濃度。丙二醛能使膜成分之間形成交聯(lián)和聚合（polymerization)，使膜的基本特性如變構(gòu)、離子傳遞、酶活性等發(fā)生改變（圖11－3)。
圖11－3 自由基對(duì)膜的損傷
自由基可通過誘致過氧化而影響脂質(zhì)，從而產(chǎn)生短鏈脂酰衍化物和副產(chǎn)物
丙二醛。丙二醛反應(yīng)可介導(dǎo)各種交聯(lián)反應(yīng)。自由基也能催化氨基
酸氧化、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)交聯(lián)和蛋白質(zhì)鏈的斷裂
�。�2)蛋白質(zhì)：在自由基的作用下，胞漿及膜蛋白及某些酶可交聯(lián)成二聚體或更大的聚合物。這種交聯(lián)既可借助于蛋白質(zhì)之間的二硫鍵形成也可由于自由基損傷的氨基酸殘基間的反應(yīng)形成。蛋白質(zhì)的交聯(lián)將使其失去活性，結(jié)構(gòu)改變。
（3)核酸：自由基對(duì)細(xì)胞的毒性作用主要表現(xiàn)為染色體畸變，核酸堿基改變或DNA斷裂。80％是OH·的作用。OH·易與脫氧核糖及鹼基反應(yīng)并使其改變。
�。ㄈ�)細(xì)胞對(duì)自由基損傷的防護(hù)
自由基的產(chǎn)生既然是有機(jī)體在正�；虿±�?xiàng)l件下的常見現(xiàn)象，因此在進(jìn)化過程中也就形成了一系列對(duì)抗自由基，防止其損傷的系統(tǒng)。這種生化學(xué)防護(hù)系統(tǒng)主要有兩大類：低分子自由基清除劑及復(fù)合酶系統(tǒng)。
1.低分子清除劑 存在于細(xì)胞脂質(zhì)部分的自由基清除劑有維生素E（α-生育酚)和維生素A（β-胡蘿卜素)；存在于細(xì)胞內(nèi)外水相中的自由基清除劑有半胱氨酸、抗壞血酸和谷胱甘肽等，它們能提供電子使自由基還原，故有重要的防護(hù)作用。例如維生素E（生育酚)能還原O2-、單線態(tài)氧（1O2)、過氧化脂質(zhì)自由基等；抗壞血酸具有相同作用而且能協(xié)助生育酚維持其具有活性的還原狀態(tài)。β-胡蘿卜素是單線態(tài)氧（1O2)的有效清除劑并能抑制脂質(zhì)過氧化。
胞漿中的還原型谷胱甘肽（GSH)與還原型輔酶Ⅱ（NADPH)在某些酶如過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶等的協(xié)同作用下，能還原H2O2、過氧化脂質(zhì)、二硫化物及某些自由基。
2.酶性清除劑 細(xì)胞內(nèi)有二種酶可以清除H2O2，即過氧化氫酶和過氧化物酶。如所周知H2O2是OH·自由基的前身，上述兩酶可使H2O2濃度降低，從而避免高毒性O(shè)H·的產(chǎn)生。這兩個(gè)酶的細(xì)胞內(nèi)分布，尚不清楚。
細(xì)胞內(nèi)具有清除劑作用的另一個(gè)重要酶是超氧化物歧化酶（SOD)。它是一種金屬蛋白，可以歧化O2-生成H2O2。哺乳類細(xì)胞含有兩種SOD。其一是位于胞漿中的CuZn 超氧化物歧化酶，另一是位于線粒體中的Mn超氧化物歧化酶。SOD作用的重要意義，在于清除H2O2及OH·的前身O2-，從而保護(hù)細(xì)胞不受強(qiáng)毒性氧自由基的損傷。
清除劑的濃度及活性下降必將引起自由基所致之細(xì)胞損傷。
