科普｜自由基与疾病
〈 生物体内自由基的作用 〉
在正常情况下，人体内的自由基是处于不断产生与清除的动态平衡之中。在生理状态下，自由基的浓度很低，不仅不会损伤机体，而且还显示出独特的生理作用。但是自由基产生过多或清除过慢，它会对生物体产生一系列损害，加速机体的衰老过程并诱发各种疾病。
小编敢说，中国75%的亚健康群体，从皮肤表面到脏器深处，无一例外，没有一个自由基不超量的。
自由基非常活泼，化学反应性极强，参与一系列的连锁反应，能引起细胞生物膜上的脂质过氧化，引起细胞损伤。其机制比较复杂，主要有三方面：膜脂改变导致膜功能的障碍和膜酶的损伤；脂质过氧化过程中生成的活性氧对酶和其他成分的损伤；LOOH的分解产物特别是醛类产物对细胞及其成分的毒性作用。
细胞膜和亚细胞器膜都是以双分子层的PUFA为骨架的，最易受到自由基的攻击发生脂质过氧化反应，导致膜内不饱和脂肪酸减少，膜结构遭到破坏，使其流动性、通透性、离子转运及屏障功能受损。
脂质过氧化还可引起溶酶体酶的释放，线粒体膨胀、酶的失活等损伤。红细胞膜发生脂质过氧化则可导致溶血。微粒体脂质过氧化作用后有多聚核糖体的解聚和蛋白质合成的抑制。LOOH进一步分解产生醛类，尤其是丙二醛(MDA)可作为交联剂与一些蛋白质、核酸、脑磷脂等反应，导致分子间的交联聚合。细胞膜的损害则会导致细胞代谢、功能和结构的改变，后者是许多疾病的病理基础，从而可引起许多病变。
自由基既可直接作用于蛋白质，与最邻近的氨基酸反应发生蛋白质过氧化；也可通过LOOH间接作用于蛋白质，使蛋白质的多肽链断裂或与个别氨基酸发生氧化反应或使蛋白质交联而发生聚合作用，从而使蛋白质的结构发生变化，导致细胞功能紊乱。如老年人皮肤起皱、骨骼变脆等都与胶原蛋白破坏和功能改变有关。
酶的化学本质绝大多数是蛋白质，因此许多自由基和自由基反应的产物往往也可影响酶的活性。脂质过氧化、电离辐射、其他产生的自由基的反应可以通过多种途径影响酶的活性。如通过自由基链反应，使酶分子发生聚合；通过LOOH中的MDA使酶分子发生交联；通过破坏酶分子中氨基酸以及与酶分子中的金属离子反应，影响酶活性。
自由基可与碱基或五碳糖发生反应，生成碱基自由基或在DNA的脱氧核糖部分形成自由基，最终使DNA链断裂或碱基破坏、缺失，使核酸分子的完整性和构型受到破坏，造成遗传信息改变，使生物体发生突变或产生病变；严重损伤的DNA无法修复，以致造成细胞死亡。
辐射作用于核酸环境中的水分子，使其电解产生OH和O2，辐射可使DNA主链断裂、碱基降解和氢键破坏。自由基对DNA的破坏可导致染色体变异，电离辐射和化学物质也可使受损细胞的染色体断裂，此作用与O2 和OH有关。
自由基可使组成核酸的核糖、脱氧核糖形成脱氢自由基，从而造成DNA主链断裂或碱基破坏；自由基可使细胞膜中的糖分子羟基化，破坏细胞膜上的多糖结构，影响细胞功能的发挥；自由基还可通过氧化降解使多糖破坏，影响组织功能，如脑组织中的多糖遭到破坏就会影响大脑正常功能。
脂类、蛋白质、核酸、糖类是组成生物体的基本而重要的化合物，这些物质一旦受损，生命活动将受到威胁，自由基对生物体的危害就在于能破坏这些生物大分子，使细胞受损，机体患病，如动脉粥样硬化，糖尿病，肿瘤，胃肠道功能失调，感染，免疫失调等。
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