细胞死亡、应激与衰老

活性氧

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氧气是生命所必需的,但它也有狂野的一面。让你的细胞从食物中提取能量的那套化学,偶尔也会产生氧气的“暴躁版本”——它们极不稳定,急切地想要与撞上的任何东西发生反应。这些躁动不安的分子被称为活性氧,通常简写为ROS。可以把它们想象成化学火花:少量是不可避免的,甚至是有用的,但一阵火花雨就可能引发破坏。

活性氧是一族含氧分子,它们在化学上比普通的氧气活泼得多。它们包括超氧自由基、过氧化氢,以及尤其具破坏性的羟基自由基。其中许多是“自由基”,意思是它们带着一个未配对的电子,会从邻近分子那里抢走一个电子以求稳定——这又把那个邻居变成新的自由基,从而引发连锁反应。大多数ROS是意外的副产物,产生于线粒体的电子传递链在产能过程中把几个电子“漏”到氧气上的时候。免疫细胞也会有意地生成它们来杀死入侵的微生物,一些酶还会生成它们用于信号传导。

ROS是一把双刃剑。在受控的低水平下,它们充当信号分子,帮助调控从细胞生长到免疫反应等过程。在高水平下,它们损坏脂质、蛋白质和DNA,而这种损伤正是氧化应激的引擎。细胞用抗氧化酶和小分子抗氧化物来保护自己,在ROS造成危害之前把它们中和掉。一种常见的过度简化把所有ROS都贴上“毒素”的标签、认为应当全部清除;事实上细胞会谨慎地管理它们,而把它们完全清除反而会扰乱正常的信号传导、削弱免疫防御。

当一个白细胞吞下一个细菌时,它会有意地向被困的微生物射出一阵活性氧把它杀死——这些分子若不受控制本会损害身体自身的组织,但在这里却被当作一件精准的化学武器来使用。这种“呼吸爆发”表明,ROS并不单纯是毒物,而是细胞有意瞄准使用的工具。

活性氧:过量时有害,却也被有意地用作信号和武器。

“自由基”和“活性氧”有重叠,但并不完全相同:有些ROS(如过氧化氢)不是自由基,而并非所有自由基都含氧。把这两个词当作同义词,是一种常见却不够精确的简化。

又称
ROSfree radicals (loosely)oxygen radicals氧自由基