羟基应激与亚健康

摘要　随着社会进步，人们的健康意识越来越强。同时由于环境和工作压力，亚健康人群也逐渐增多。中医在“治未病”和治亚健康方面发挥着异曲同工之用，但却不能指出其根本。环境恶化使机体不断处于辐射等各种应激环境中，导致自由基氧化和非酶糖基化，积累了大量不饱和活性羟基类(RCS)生物垃圾，并且无法被机体的防御体系及时清除。自由基和RCS进一步攻击生物大分子，造成机体不可逆的生理性损伤。亚健康的形成可能和这种羟基密切相关。目前对亚健康的界定还没有形成规范化的诊断标准。从羟基应激角度出发，尝试制定一套界定亚健康生化指标具有深远的现实意义。

关键词　亚健康　羟基应激　防御体系　生化指标

中图分类号　Q-49　文献标识码　E

随着社会经济发展，人口增多，竞争和压力随之而来，加之环境恶化和不良的生活方式，越来越多的人感到身心不适，体检却查无结果。这可能就是现代医学界面临的难题一亚健康。据WHO统计，目前世界上60％-70％的人口都处于亚健康状态。亚健康波及面如此之广，其研究的重要性不言而喻。

1　亚健康的定义

亚健康是指介于健康及疾病之间的第三状态，涉及到医学、心理学、社会学等多个学科。它表现为一定时间内的疲劳、活力降低以及功能和社会适应能力减退的症状，但又不符合现代医学有关疾病的临床或亚临床检测标准。亚健康状态主要是由不良的生活方式和行为习惯、过大的心理压力、恶劣的生活环境以及遗传等因素造成的，通过及时调整可以恢复健康。如果机体长期处于亚健康状态，不仅会影响正常的生活、学习及工作，而且可能会导致病理性的转变。大多数恶性肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病和神经退行性疾病等，可能都与长期的亚健康状态有关。

2　关于亚健康的可能生化本质

“上医治未病”是中医的一大强项，可以救其萌芽，治病断根。所谓“未病”，现代人将其联想到了亚健康，两者有许多共通之处。那么这种“萌芽”究竟是什么，中医却没给出答案。

2.1　代谢生物垃圾的不断积累导致了亚健康

很多国内外研究者认为亚健康与自由基氧化应激密切相关。机体在能量代谢过程中，不断产生活性氧自由基，可导致生命大分子过氧化，产生早期的生物垃圾。如不及时清除，氢过氧化物分解则会产生一系列的不饱和活性羟基类毒性物质，加深机体的氧化伤害。

多项研究显示：过度的体力和脑力劳动，造成大量的能量被消耗，同时会产生“疲劳毒素”，即乳酸、氧自由基、过氧化脂质、脂褐素等代谢废物。由于疲劳，机体消除代谢废物能力降低，这些物质会在组织中堆积，造成局部细胞中毒，出现肌肉酸痛或头晕、头痛等体、脑疲劳症状。亚健康的主要症状之一就是持续疲劳。这与氧化应激和羟基应激造成的生物代谢垃圾的积累和组织操作密切相关。在人类赖以生存的能量代谢中，不管是氧应激还是糖应激均会导致这类“羟基类毒素(RCS)”生物垃圾的增高。在应激、疾病、亚健康状态和衰老过程中，组织和体液中的RCS不断增加，RCS通过羟-氨交联诱导产生不可逆产物，如造成结构蛋白硬化，胶原蛋白和血管壁蛋白的老化和各种酶类功能退化及DNA分子结构的变异等，引发多种退行性疾病。在身体的任何组织器官中如血液、尿液、汗液等体液都可大批量地检测出这类“毒素”。

目前评估机体氧化应激和羟基应激水平最常用的方法是间接测定硫代巴比妥酸(TBARS)反应物含量。TBARS主要为以MDA、4-HNE为代表的羟基类物质及其衍生物。TBARS含量可以粗略地反应RCS水平，代表了机体内的羟基应激水平。健康人血浆中羟基化合物浓度为0.3～5.0mol／L，蛋白羟基的浓度为3.0mol／L。各种自由基伤害，如紫外线辐射、金属催化的氧化、臭氧或一氧化碳导致的氧化，将直接快速地影响生物分子，使细胞内的羟基浓度急剧增加，加剧了体内的羟基毒害。各种应激，如吸烟、疲劳、紧张、高强度运动、通宵不眠等大多最终体现为氧应激，造成体内TBARS或称脂质过氧化物浓度急剧增高。

血浆或血清中的TBARS通常被用来衡量整个机体的氧化应激状态，但Kosugiy认为尿液中的TBARS是整个机体脂质过氧化的最终代谢产物，更有优势来衡量整个机体的氧化应激水平。在其他组织中，Kowalczuk发现兔子脑部氧化应激后的MDA水平显著高于对照组。在各种慢性疾病、老化和老年退行性疾病患者体内MDA和4-HNE含量也明显偏高。TBARS水平是机体氧化应激水平的一个重要标志。羟基应激可能就是引起亚健康的内在因素，这也是寻找评估亚健康的生化指标的一个突破点。

2.2　清除代谢垃圾就是清除亚健康

值得庆幸的是，机体有一套自己的抗氧化应激和羟基应激防御体系，保持机体处于氧化还原平衡状态。生化副反应造成的组织损伤和毒性垃圾在产生的早期可以被机体积极修复清除。研究发现机体在睡眠过程中，褪黑激素可以将一天里积累的羟基类物质清除。体内的TBARS量也许基本上代表了身体的应激状况也可以说是亚健康状况。从这个角度来讲，清除体内过多的自由基和羟基类毒素就是在清除“亚健康”。

清除体内的羟基类毒素是人体抗羟基应激防御体系的重要作用。不管是何种来源的羟基(包括从食物中来的)，都可以被脱氢酶氢化还原或歧化、氧化成相关的酸。机体有一整套抗氧化和抗羟基应激体系，包括超氧化物歧化酶(sOD)、过氧化氢酶、谷胱甘肽(GSH)氧化酶和还原酶等抗氧化酶类和内源性的谷胱甘肽和巯基蛋白等还原性硫醇类物质及外源性的维生素C和E等抗氧化剂。抗氧化体系是机体防御亚健康的第一道防线。而“抗羟基毒化”可被认为是第二道防御，GSH和巯基蛋白类在其中起着重要的作用。

以GSH为代表的还原性硫醇是身体抵抗应激的第一道防御和第二道防御的通用分子，既抗氧化，又抗羟基毒化。GSH本身具有巯基结构，与辐射或化学作用后产生的过氧化物作用，直接参与抗自由基的作用，以保护细胞抵抗氧化伤害。GSH还可维持蛋白质的硫醇与双硫化物原状，共同增强机体的抗氧化防御体系。另外GSH和巯基蛋白还可与毒性异物形成交联，形成的交联物通过进一步代谢随尿排出。研究发现随着衰老过程中氧化应激水平的增强，血浆中GSH的浓度则会下降。Singh.A.等发现小鼠慢性游泳训练能显著增强小鼠全脑的脂质过氧化物和过氧化氢酶水平，同时也降低SOD和GSH的含量。关节炎、糖尿病、心脏病患者血液、肝脏或其他组织，白内障患者眼球晶状体内部表现出低量的GSH。

那么GSH是如何清除体内的羟基类毒素的?细胞有清除4-HNE和阻止其潜在的损害机制，GSH也许是阻止HNE损伤机体的最重要的防御。数据显示细胞内的HNE浓度受到谷胱甘肽转移酶、GSH和RLIP76的共同调控。若对一定的生物体系(如细胞培养)施以“温和应激”(如温和的受热环境、轻微氧应

激、轻度UVA照射)，便可检测羟基类毒性产物的升高，此时谷胱甘肽防御系统将增加表达，以抵抗羟基应激，维持体内的平衡态。这些“温和应激”没对细胞造成明显的毒性伤害，也没造成细胞抗氧化酶类的上调，却出现了短时间的4-HNE增多。在应激2h后，4-HNE恢复到正常的水平，细胞显示出显著的谷胱。甘肽转移酶hGST5.8的上调和转运羟基垃圾的RLIP76蛋白的诱导表达，加速GS-HNE的形成和将其排出细胞外。

各种病理学和毒理学上的证据，例如缺血后再灌注、化学物诱导和放射线照射后引起的氧化伤害、老化及退行性疾病等证据都证明GSH是一种在正常生理系统下保护细胞抵抗氧化物以及自由基伤害的重要成分。因此GSH成为了人们衡量健康和长寿的重要指标之一。

2.3　尿液是反映机体是否健康的一面镜子

尿液是机体最重要的内循环代谢产物，是系统全面反映生物体健康状况的信息集合。尿液虽由肾脏产生，但与循环系统、神经系统、内分泌系统关系密切，尿液中的成分受饮食、机体代谢、人体内环境及肾脏处理各种物质的能力等因素影响。

亚健康是介于健康和疾病之间的心理和生理功能低下的状态，其症状复杂多样。以检测时的“不测准”对亚健康状态的“测不准”，这也许是建立确切的检测亚健康实验室生化指标可以参照的中医宏观理论依据。在心理和生理应激状态下，尿液中皆可产生与疲劳应激相关的各种应激醛类和老年色素前体等物质的积累。通过直接检测尿液标本在350nm、420nm肩峰及585nm的吸收值，分别反映了初级氧化应激状态、高级疲劳应激产物老年色素前体物质的形成及尿液中有形物质造成的浑浊。这些均可作为体内应激性产物积累的信息指数，进而为判断机体是否处于亚健康状态提供依据。

机体的氧化还原系统平衡被破坏造成的氧化应激状态可能是形成亚健康的重要机制之一，亚健康的起因、发展、预防和控制措施的研究，与自由基作用机制和生物抗氧化体系密切相关，抗氧化剂可以调节机体自由基代谢的平衡，对于缓解亚健康和预防疾病起到重要作用。

3　结语

这些年来，关于亚健康的研究层出不穷。由于中医的“治未病”理念与现代的亚健康思想十分接近，所以国内的研究主要是从中医理论进行症候分析以及结合中医的辨证论治思想对亚健康进行评估。对亚健康的检测手段的研究也是亚健康研究中的热点之一。对亚健康状态的认识、界定还没有统一的标准，故亚健康的检测仪器种类繁多、良莠不齐。超高倍显微诊断仪评估法(MDI)是目前在亚健康检测中应用最为普遍的方法。它依据自由基理论、全息胚理论和细胞学理论，也是目前较为全面判断亚健康的客观指标。一些研究机构通过多年在抗衰老和抗氧化应激方面的知识和经验积累，从自由基和羟基应激理论如发，认为自由基氧化产生的羟基类毒素在体内的不断堆积以及机体抗氧化体系的防御功能减弱导致了亚健康。血液和尿液是整个机体的缩影，储存着机体的所有信息，通过测定机体的氧化应激状态结合临床体检一般性的血液和尿液参数指标，进行进一步的统计分析，可以初步建立界定亚健康的方法和诊断指标。