氧化應(yīng)激在骨關(guān)節(jié)炎中的研究進(jìn)展

王貞文 彭吾訓(xùn)

（1貴州醫(yī)科大學(xué) 貴州 貴陽 550001）

（2貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院急診科 貴州 貴陽 550001）

氧化應(yīng)激指的是人體在受到各種有害刺激時(shí)所產(chǎn)生的過多活性氧自由基(ROS)、活性氮自由基(RNS)等自由基，而機(jī)體自身對(duì)自由基清除能力不足，致使體內(nèi)自由基增多，破壞機(jī)體原有氧化平衡狀態(tài)，引發(fā)組織細(xì)胞產(chǎn)生氧化損傷，誘發(fā)疾病產(chǎn)生的病理過程[1]。國內(nèi)外相關(guān)報(bào)道顯示，常見的自由基種類包括由氧派生的自由基，如過氧化氫(H2O2)、過氧化物陰離子自由基(O2-)、羥自由基(-OH)；體內(nèi)各類物質(zhì)經(jīng)代謝所生成的多種自由基，包括以碳為中心的自由基、以氮為中心的自由基、以氧為中心的自由基和以硫?yàn)橹行牡淖杂苫?。相關(guān)報(bào)道顯示，其中氧自由基在人體中全部自由基的占比達(dá)到了95%以上，因此自由基代謝中氧自由基代謝與骨關(guān)節(jié)炎關(guān)聯(lián)密切[1]。本文就氧化應(yīng)激在骨關(guān)節(jié)炎中的研究進(jìn)展展開下述分析，以供參考。

1.氧化應(yīng)激在骨關(guān)節(jié)炎中的基礎(chǔ)

生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，自由基可直接作用于機(jī)體生物膜表層的不飽和脂肪酸，引發(fā)膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，促使其轉(zhuǎn)變?yōu)檫^氧化脂質(zhì)，改變膜體的流動(dòng)性，降低細(xì)胞變形能力，增加膜體通透性，從而導(dǎo)致細(xì)胞脆性增加，損害細(xì)胞原有功能[1]。另據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，氧化應(yīng)激對(duì)多種生物大分子均具有不同程度的損傷作用，包括蛋白質(zhì)、DNA、生物膜等，其中蛋白質(zhì)損傷主要與自由基可與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)有關(guān)，其能夠修飾氨基酸殘基，改變氨基酸構(gòu)造，影響蛋白質(zhì)對(duì)原有分解酶的敏感性；此外自由基還會(huì)引發(fā)細(xì)胞中DNA氫鍵斷裂，導(dǎo)致主鏈解旋、堿基講解，致使人體中核酸成分遭到自由基的共計(jì)，造成基因突變、DNA鏈斷裂等情況，部分重癥患者甚至?xí)l(fā)生基因突變、細(xì)胞死亡、致癌等危重癥情況，危及患者生命安全[2]。

2.氧化應(yīng)激與骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)系

2.1 氧化應(yīng)激與膠原和軟骨作用

目前醫(yī)學(xué)界就骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制尚未達(dá)成統(tǒng)一共識(shí)，但大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為自由基對(duì)人體關(guān)節(jié)軟骨的損傷與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生存在密切關(guān)聯(lián)[2]。實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果表明，關(guān)節(jié)軟骨主要由維持功能的軟骨細(xì)胞和基質(zhì)構(gòu)成人，其中軟骨基質(zhì)包含水、蛋白多糖和膠原[2]。結(jié)合相關(guān)資料可知，高水平的驗(yàn)證細(xì)胞因子和異常關(guān)節(jié)負(fù)重是骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生危險(xiǎn)因素[2]。李盛華等研究發(fā)現(xiàn)，骨關(guān)節(jié)患者的RNS、ROS等炎癥因子與健康人群相比較明顯升高，提示氧自由基極有可能參與骨關(guān)節(jié)炎的病理進(jìn)展過程[3]。部分報(bào)道顯示，ROS極有可能源于滑膜組織和軟骨細(xì)胞本身的慢性持續(xù)炎癥，表明ROS在骨關(guān)炎病情進(jìn)展中發(fā)揮著重要的作用[4]。

2.2 軟骨細(xì)胞衰老與骨關(guān)節(jié)炎

實(shí)踐證明，隨著人體年齡的不斷增長，機(jī)體軟骨細(xì)胞會(huì)發(fā)生進(jìn)行性衰老，細(xì)胞有絲分裂和合成活動(dòng)存在不同程度的衰減情況，對(duì)生長因子、力學(xué)刺激的反應(yīng)下降，增加了骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[3]。部分臨床研究證實(shí)，ROS引發(fā)的氧化應(yīng)激參與了人體衰老性疾病進(jìn)程，以骨關(guān)節(jié)為例，氧化應(yīng)激可通過縮短端粒酶促使軟骨細(xì)胞衰老。查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料后發(fā)現(xiàn)，軟骨細(xì)胞衰老與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生關(guān)聯(lián)密切，這是因?yàn)檐浌悄z原氧化會(huì)導(dǎo)致膠原裂解，改變膠原纖維原本的性能，增加纖維脆性，致使機(jī)體容易產(chǎn)生疲勞損傷，從而增加了骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生率[4]。經(jīng)過深入分析軟骨細(xì)胞衰老和ROS的關(guān)系后發(fā)現(xiàn)，ROS、NO、RNS等氧自由基可誘使機(jī)體軟骨細(xì)胞基因發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，常見類型包括端粒不穩(wěn)定、功能失調(diào)、復(fù)制老化[3]。部分實(shí)踐研究表明，取骨關(guān)炎膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中取得軟骨培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，軟骨破壞和氧化損傷存在一定的關(guān)聯(lián)性[4]。

2.3 線粒體損傷與骨關(guān)節(jié)炎

大量文獻(xiàn)資料顯示，氧化應(yīng)激引發(fā)的細(xì)胞衰老會(huì)加劇線粒體蛻變，由于線粒體可通過呼吸，以NADH和ATP的形式為細(xì)胞合成及分解提供所需的代謝能量，因此線粒體受損會(huì)直接限制DNA、RNA合成，而骨骼肌、骨、大腦、肝臟等組織細(xì)胞的呼吸活動(dòng)會(huì)隨著年齡的增長逐漸下降，從而導(dǎo)致電子傳遞復(fù)合體表達(dá)基因的缺失，加劇細(xì)胞凋敝，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生無法逆轉(zhuǎn)的生長停止[3]。相關(guān)報(bào)道顯示，采用成人關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞研究后發(fā)現(xiàn)，體外線粒體退化和軟骨衰老存在相關(guān)性，經(jīng)體外長期培養(yǎng)的人體軟骨細(xì)胞線粒體數(shù)量與線粒體膜電位明顯降低，DNA重排增加[5]。有學(xué)者查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料后發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)的自由基多由勝利機(jī)械應(yīng)力刺激所致，加快了線粒體衰老，導(dǎo)致軟骨衰老[5]。

3.結(jié)語

綜上所述，隨著對(duì)骨關(guān)節(jié)沿發(fā)病機(jī)制的深入研究發(fā)現(xiàn)，患者發(fā)病與多因素有關(guān)，其中氧化應(yīng)激和骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生存在密切關(guān)聯(lián)，這與氧化和抗氧化失衡損害軟骨細(xì)胞、線粒體緊密相關(guān)。目前關(guān)于抗氧化治療的研究較少，隨著醫(yī)學(xué)研究的深入，采用抗氧化療法治療骨關(guān)節(jié)炎成為了值得研究的方向。