細胞死亡、應激與衰老

活性氧

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氧氣是生命所必需的,但它也有狂野的一面。讓你的細胞從食物中提取能量的那套化學,偶爾也會產生氧氣的「暴躁版本」——它們極不穩定,急切地想要與撞上的任何東西發生反應。這些躁動不安的分子被稱為活性氧,通常簡寫為ROS。可以把它們想像成化學火花:少量是不可避免的,甚至是有用的,但一陣火花雨就可能引發破壞。

活性氧是一族含氧分子,它們在化學上比普通的氧氣活潑得多。它們包括超氧自由基、過氧化氫,以及尤其具破壞性的羥基自由基。其中許多是「自由基」,意思是它們帶著一個未配對的電子,會從鄰近分子那裡搶走一個電子以求穩定——這又把那個鄰居變成新的自由基,從而引發連鎖反應。大多數ROS是意外的副產物,產生於粒線體的電子傳遞鏈在產能過程中把幾個電子「漏」到氧氣上的時候。免疫細胞也會有意地生成它們來殺死入侵的微生物,一些酵素還會生成它們用於訊號傳導。

ROS是一把雙刃劍。在受控的低水平下,它們充當訊號分子,幫助調控從細胞生長到免疫反應等過程。在高水平下,它們損壞脂質、蛋白質和DNA,而這種損傷正是氧化壓力的引擎。細胞用抗氧化酵素和小分子抗氧化物來保護自己,在ROS造成危害之前把它們中和掉。一種常見的過度簡化把所有ROS都貼上「毒素」的標籤、認為應當全部清除;事實上細胞會謹慎地管理它們,而把它們完全清除反而會擾亂正常的訊號傳導、削弱免疫防禦。

當一個白血球吞下一個細菌時,它會有意地向被困的微生物射出一陣活性氧把它殺死——這些分子若不受控制本會損害身體自身的組織,但在這裡卻被當作一件精準的化學武器來使用。這種「呼吸爆發」表明,ROS並不單純是毒物,而是細胞有意瞄準使用的工具。

活性氧:過量時有害,卻也被有意地用作訊號和武器。

「自由基」和「活性氧」有重疊,但並不完全相同:有些ROS(如過氧化氫)不是自由基,而並非所有自由基都含氧。把這兩個詞當作同義詞,是一種常見卻不夠精確的簡化。

又稱
ROSfree radicals (loosely)oxygen radicals氧自由基