氧化应激与消化道功能的关系.pptx
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1、主主 要要 内内 容容1.1.氧化损伤的机理2.2.氧化应激与消化道损伤3.3.抗氧化剂对氧化损伤的修复作用4.4.展望第1页/共40页氧化应激肠炎肠蠕动紊乱急性炎症心血管疾病代谢疾病神经紊乱第2页/共40页一、氧化损伤的机一、氧化损伤的机理理生物体在代谢过程中,产生许多自由基,这些自由基通常不会导致组织细胞的损伤,机体依靠自身体内的抗氧化防御体系,可以保护机体组织、细胞,防止自由基的损伤。当生物机体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时,氧化还原状态失衡,过量的自由基存在于组织或细胞内,即诱发氧化应激,并导致氧化损伤。第3页/共40页氧化损伤DNADNA氧化损伤氧化损伤 碱基损伤
2、碱基损伤 DNADNA链的断裂链的断裂蛋白质过氧化蛋白质过氧化 受体和酶受体和酶细胞膜脂质过氧化细胞膜脂质过氧化 磷脂过氧化磷脂过氧化NO自由基辐射高氧高温应激第4页/共40页脂质、蛋白质和DNA的氧化会对生物体造成不同程度的危害,从而影响机体的生长、发育、衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道的氧化应激。其中对消化道的氧化损伤在动物生产中发生率最高、隐蔽性强、危害性大。过量的自由基极易诱发消化道疾病,给畜牧业的发展造成巨大损失。第5页/共40页肠道的功能:消化和吸收营养物质 免疫 内分泌 粘膜屏障肠道粘膜是机体自身与外环境接触的最大界面,具有选择性渗透吸收营养物质和防御肠道
3、内微生物及致炎因子入侵等屏障功能。第6页/共40页肠粘膜屏障功能 阻止肠腔内有害物质如致病微生物、抗原和促炎因子进入血液循环的作用,从而维护动物体健康。当此功能由于各种原因如感染、缺血、烧伤、急性胰腺炎等而损伤时,即可引起肠粘膜通透性增高,进一步引起肠道细菌移位和促炎因子大量释放,从而加重原发疾病,甚至诱发多脏器功能紊乱和衰竭的发生。第7页/共40页肠粘膜屏障构成 机械屏障 化学屏障 生物屏障 免疫屏障机械屏障 机械屏障主要由紧密连接的粘膜上皮细胞以及鞘液凝胶层组成。化学屏障 主要是胃酸、胆汁酸、粘液、溶菌酶、乳铁蛋白和各种消化酶等对阻止致病因子入侵,维护肠粘膜屏障具有重要作用。第8页/共40
4、页生物屏障 在生理状态下机体的肠道存在大量共生细菌,它们通过分泌细菌毒素、产生短链脂肪酸、促进肠蠕动、占据致病菌粘附位点以及争夺营养素等多个环节防止有害细菌的侵入,维护动物体健康。而保持菌群间合适的数量与比例,对于维护肠粘膜屏障的完整性至关重要。免疫屏障 肠道相关淋巴组织包括肠集合淋巴小节,固有膜淋巴细胞和上皮内淋巴细胞,是机体内最大的免疫器官,在肠道执行局部免疫功能,并与其它因素协同作用,维护肠粘膜屏障功能。第9页/共40页二、氧化应激与消化道损伤二、氧化应激与消化道损伤氧化应激产生自由基直接作用于细胞发挥作用。主要有四种致细胞损伤机制:主要有四种致细胞损伤机制:1)对脂类和细胞膜的破坏,从
5、而导致细胞死亡。2)对蛋白质、酶的损伤,从而导致蛋白质变性,功能丧失和酶失活。3)对核酸和染色体的破坏,从而导致DNA链的断裂,染色体的畸变和断裂。4)对细胞外基质的破坏,从而使细胞外基质变得疏松,弹性降低。第10页/共40页对消化道粘膜结构形态的损伤 肠粘膜中的细胞膜过脂质氧化,损伤肠粘膜组织,肠粘液层变薄、绒毛变短、绒毛表面积减少、隐窝变浅,过氧化物和自由基刺激肠道腺体分泌,引起肠炎的发生,而腹泻又加剧了肠道粘膜组织的损伤程度。氧化应激对消化道功能的影响第11页/共40页对消化道屏障和吸收功能的影响对消化道屏障和吸收功能的影响 当肠道内氧自由基增加时,会使肠道中耐受能力较弱的乳酸菌数量减少
6、,大肠杆菌的数量上升。营养素的吸收依赖于肠吸收细胞膜完整性,肠粘膜损伤,致使大量吸收细胞受到破坏,严重影响小肠吸收功能。第12页/共40页对腺体的功能影响对腺体的功能影响 氧自由基的提高诱导生长抑素(somatostatin,SS)的分泌,SS具有广泛的内分泌抑制作用,抑制生长激素、生长调节素C以及多种胃肠道激素。仔猪断奶后,摄入的豆类蛋白种胰蛋白酶抑制因子会引起胰腺炎症,导致与消化功能紊乱。第13页/共40页正常大鼠肠结构马可,马可,20062006静脉注射静脉注射LPS后肠道病理变化后肠道病理变化第14页/共40页对照组 诱导组 修复组对照组、LPS诱导组和复合抗氧化剂修复组空肠光镜照片(
7、4)赵珂立,待发表赵珂立,待发表第15页/共40页胃溃疡胃溃疡慢性胃炎慢性胃炎消化性溃疡消化性溃疡胃癌胃癌结肠疾病结肠疾病自由基与胃肠道疾病氧自由基学说认为:幽门螺旋杆菌氧自由基学说认为:幽门螺旋杆菌(Hp)(Hp)致慢性胃致慢性胃炎的主要因素之一,而其诱发机制可能同氧自由炎的主要因素之一,而其诱发机制可能同氧自由基有关。基有关。与自由基有关,其中主要与与自由基有关,其中主要与NONO及及O O2 2-有关,氧自由有关,氧自由基能直接作用于细胞的大分子,同时可作为细胞内基能直接作用于细胞的大分子,同时可作为细胞内信息转导信号引起细胞浆内核转录因子信息转导信号引起细胞浆内核转录因子(如如NF-k
8、B)NF-kB)激活,引起核内有关的基因转录增加。是很多急性、激活,引起核内有关的基因转录增加。是很多急性、慢性炎症及免疫失调等疾病发生发展的分子生物学慢性炎症及免疫失调等疾病发生发展的分子生物学基础。基础。人和动物研究中发现,病变肠黏膜中人和动物研究中发现,病变肠黏膜中ROSROS产生产生明显增多,明显增多,ROSROS同疾病活动性相关。同疾病活动性相关。在临床试验中发现给予自由基清除剂可以预防在临床试验中发现给予自由基清除剂可以预防难治性溃疡复发,促进其愈合。难治性溃疡复发,促进其愈合。流行病学调查揭示,抗氧化剂如维生素流行病学调查揭示,抗氧化剂如维生素C C和维和维生素生素E E的缺乏与
9、胃癌发生有关。补充维生素的缺乏与胃癌发生有关。补充维生素C C可可减少胃粘膜中的减少胃粘膜中的DNADNA损害。损害。第16页/共40页氧化损伤的检测方法氧化损伤的检测方法直接检测法电子自旋共振法 又称电子自旋共振(electron sp in resonance,ESR),是反应活性高、寿命短的自由基最直接最有效的测定方法。优点:灵敏度高,能检测到绝大多数的自由基。缺点:自旋波谱仪价格昂贵,操作复杂,在普通实验室中难以推广。第17页/共40页电子自旋共振波谱仪第18页/共40页化学发光法常用鲁米诺(luminol,5-胺基-邻苯二甲酰环肼)、光泽精等作为发光增效剂。其原理为,鲁米诺被ROS自
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