异构前列腺素与临床氧化性损伤疾病（原创）
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异构前列腺素与临床氧化性损伤疾病
摘要 异构前列腺素是花生四烯酸的氧化产物，组织产生后血中循环尿中原形排出，不受体外氧化物质的影响而能较准确地反映体内氧化应激水平。其与血栓素受体TXA2/PGH2（TP）类似物结合产生血管平滑肌收缩、血小板激活等生物效应，在临床氧化性疾病的发生发展中起了重要的作用：包括冠心病、高血压、糖尿病等。而适当的生活方式或予以抗氧化物质能显著减少异构前列腺素的产生和相关疾病的发生。
关键词 异构前列腺素 脂质氧化性损伤 氧自由基 心血管疾病
异构前列腺素isoprostane是体内非环氧化酶催化自由基攻击细胞膜脂质花生四烯酸的稳定产物，在氧化性水平升高的情况下大量生成，可以被氧自由基清除剂SOD和BHT所抑制，是体内脂质氧化应激稳定而具有特异性的标志物。而且体内是否有这些复合物的形成可通过非侵入性方法分析，是脂质过氧化及相关疾病新的研究途径。
1. Isoprostane的分子机制
异构前列腺素是一组异构体衍生物，而8-iso-PGF2α是Isoprostane中研究的最多的一种，属于不饱和二十烷脂肪酸，存在于磷脂的SN-2位置上。缺氧通过两条途径激活释放花生四烯酸：①激活磷脂酶A2水解细胞膜上的磷脂；②激活磷脂酶C分解三磷酸肌醇。这样生成的花生四烯酸在氧自由基ROS作用下一方面经过β裂解重组形成过氧酸—异构前列腺素，其生成不依赖环氧化酶，消炎痛无抑制作用，是脂质氧化的结果；另一方面经环氧化酶生成前列腺素类似物PGs（15-keto-dihydro-PGF2α）。[1]
由于Isoprostane在磷脂原位形成，具有空间占位效应，极大的影响了膜的流动性和完整性。因此异构前列腺素形成后由磷脂酶裂解释放，以游离或酯化的磷脂形成存在于血浆，但8-iso-PGF2α在天然低密度脂蛋白LDL中含量很低约为0.027-0.057ng/mg，在氧化修饰的LDL中游离的与酯化的8-iso-PGF2α含量分别为1.8±0.1与8.8±1.8ng/mg，这表明8-iso-PGF2α作为脂质氧化的一项可靠指标。[2][3]
2. 8-iso-PGF2α的体内影响
2.1 受体 相关实验研究表明异构前列腺素是血栓素受体TXA2/PGH2（TP）类似物的配基。而且8-iso-PGF2α与不同靶位的受体结合产生不同的生物效应：①与平滑肌细胞上TP受体结合产生激动效应，能促进血管平滑肌细胞中DNA的合成，并引起血管平滑肌收缩。给大鼠静脉滴入8-iso-PGF2α后肾血流量与肾小球滤过率分别下降40%以上，而全身血压未有改变，表明8-iso-PGF2α能选择性收缩血管，而且其作用比白三烯D4强10倍以上；[3]②与血小板上TP受体结合产生拮抗血栓素的效应，改变血小板的粘附能力，扩大血小板对阈下浓度激活剂的反应，8-iso-PGF2α在1nmol/L到1umol/L浓度范围之内可呈剂量相关的改变血小板形状，从内质网中释放钙离子，促进肌醇磷酸的形成，并可拮抗血栓烷A2类似物（U46619与I-BOP）以及花生四烯酸诱导的血小板聚集；③与单核细胞的TP受体结合能改变组织因子的表达；④与氧化性低密度脂蛋白ox-LDL受体结合，使之更容易被单核/巨噬细胞吞入而形成脂滴细胞。[4][5]
其他的F2-isoprostane如：12-epi-PGF2α能激活PGF2α受体而刺激成纤维细胞增生。[3]
2.2 对内皮功能影响 一氧化氮NO作为维持血管舒缩平衡的重要物质，也能传导脂质氧自由基从而抑制脂质过氧化发生，保护内皮功能的完整。然而在病理性条件下，大量的酶性或非酶性脂质过氧化产物一旦产生（如8-iso-PGF2α）就能直接清除NO或改变NO合成酶活性从而影响NO生物效应的发挥，使内皮细胞通透性增加，单核巨噬细胞黏附于内皮细胞，血管中层平滑肌细胞向内膜异动，从而使血管内皮发生病理变化，构成动脉粥样硬化病变。[6]
2.3 对血小板的影响 8-iso-PGF2α一方面通过增加血小板中游离钙离子和肌醇磷酸盐合成能直接影响血小板的粘附能力；另一方面通过抑制NO而激活血小板，诱导血小板形态改变、内钙释放、聚集和粘附、活化释放大量生长因子黏附在受损内皮细胞上，使临床发生凝血性血栓事件增加。[3]
2.4 对化学因子的影响 炎症释放的化学因子能促进花生四烯酸转化生成前列腺素类物质，扩张血管。但由氧化应激产生的8-iso-PGF2α能上调化学因子水平，并促进单核细胞粘附到内皮、血小板激活、脂质沉积到滋养层细胞。进行动物体内试验，有目的的破坏CXCR2基因（表达白介素8的特异基因）后，老鼠体内的白介素8水平明显下降[7]。这些增加的炎性化学因子在体内形成后大多参与了动脉粥样硬化损伤的发生，因为白介素8对中性粒细胞有特异性的趋化和活化作用，可诱导粒细胞进入炎症病灶，促使其变形、脱颗粒、释放溶酶体酶、产生超氧化物和过氧化氢等物质。
3. 8-iso-PGF2α的临床检测
8-iso-PGF2α在组织产生后进入血液，通过尿液排出体外，也可以聚集在血管壁上，但血细胞不能形成异构前列腺素。当血液成分和尿液暴露于体外时，不会改变其中异构前列腺素的含量[8]。测定血液和尿液中8-iso-PGF2α含量能灵敏的反映体内氧化程度以及抗氧化剂的体内作用效果，这些都是传统的硫代巴比妥酸TBARS方法所不具备的。而且实验研究表明使用免疫分析ELISA测定异构前列腺素的方法与气相层析/质谱测定的稀释同位素检测方法GC/MS测定的结果有线性关系，方法简便，不需要贵重仪器，测定费用不高，2小时左右即有检测结果，使临床广泛开展8-iso-PGF2α检测成为可能。
4. 8-iso-PGF2α与心血管疾病
大量研究表明8-iso-PGF2α的形成与临床相关氧化性疾病有关，参与了高血压、冠心病、心衰、心脑血管栓塞性疾病、肿瘤与衰老等伴有氧自由基生成与脂质过氧化疾病的发病和病理生理学改变。
4.1 冠心病 冠心病是临床常见的心血管疾病，也是导致死亡的主要原因。而动脉血管壁上粥样硬化所致冠脉狭窄、闭塞及再通是冠心病最主要的病理生理变化，这种血管壁上的粥样化损伤可作为针对膜磷脂氧化发生的特异性炎症反应，而异构前列腺素则是联系氧化应激和特异性细胞激活的纽带。
对冠脉闭塞/再灌注动物模型或是一些接受溶栓治疗、经皮冠脉血管成形术PTCA的病人进行研究，发现再灌注后均有自由基介导损伤，集中表现为8-iso-PGF2α体内水平上调或尿中排泄量增加。而8-iso-PGF2α的增加使其生物效应得以扩大，表现为血管收缩、血小板激活、炎性因子激活和平滑肌细胞增生等一系列再灌注损伤变化。[3]
对冠心病病人行PTCA能重建缺血心肌的供血、恢复濒死心肌功能的有效措施，但同时也激活了氧自由基和炎性因子的生成。研究发现[9]：急性心肌梗死的病人接受急诊PTCA后，8-iso-PGF2α升高的幅度最大，择期PTCA次之，再其次为冠脉造影术和诊断性导管插入术。这些研究的结论表明在严重的缺血/再灌注中刺激产生了大量自由基和脂质过氧化应激反应，8-iso-PGF2α则很好的反映了体内这一改变。而且有很多研究表明冠心病的危险因素越多，病变越严重，8-iso-PGF2α的产生量越多，代表整体氧化性水平越高。
近来国内的研究也发现8-iso-PGF2α的水平能较准确的评估冠心病病人的病情和预后。抽血查8-iso-PGF2α的结果如下图所示:[10]
正常 稳定心绞痛SA 不稳定心绞痛UA 急性心肌梗死AMI
8-iso-PGF2α水平 164.6±130.1pg/ml 572.6±381.3pg/ml 950.5±563.2pg/ml 2789.5±1773.5pg/ml
与正常人的比值 1 5.8 3.8 17
研究结果发现：8-iso-PGF2α>1000pg/ml 66.7%的UA发展为AMI
8-iso-PGF2α<3000pg/ml 全部AMI病人存活
8-iso-PGF2α>3000pg/ml 只有29.4%病人存活
4.2 高血压病 肾素-血管紧张素的缩血管效应和促血管重塑的发现，以及紧张素受体拮抗剂和其他降血压药物的合理运用使高血压可以控制在期望的水平，但问题仍不断出现：①相当一部分高血压病人血液中肾素-血管紧张素处于正常水平；②有效的血压控制并未能完全改善病人的预后。这些问题就提示在高血压发病机制中有其他因素的参与。
逐步的研究发现：①氧化性损伤参与了血管紧张素AngⅡ引起高血压的机制。高剂量的ANGⅡ通过改变NO生物利用度和花生四烯酸代谢使血管收缩增加、舒张减弱，内皮素生成增加等；而这些变化能增加血管内皮脂质氧化性损伤，使氧化性代谢产物—8-iso-PGF2α产生增加，这就说明了氧化性损伤和ANGⅡ共同参与高血压的形成[11]。②由于大部分原发性高血压患者体内的肾素水平接近正常，阈下水平的升压物质AngⅡ也能引起高血压，这时的高血压则主要考虑由氧化性水平上调所致[12]。因为J.C. Romero and J.F. Reckelhoff等的研究发现血浆中的肾素水平不高时，细胞外由结合NO形成大量的过氧化氮表现为高氧化水平变化，而过氧化氮促进花生四烯酸氧化形成F2-isoprostane。这就表明氧化的代谢产物对于正常肾素引起高血压的发展具有重要的作用。[13]
4.3 心衰 氧化性损伤也参与了心衰的病理生理机制作用。以8-iso-PGF2α100nM单独或与PGF2α10nM协同作用都能引起心肌细胞肥大性改变[14]，因为其可以通过不连续的信号通路引起心房尿钠肽ANF分泌增加，尤其是两者协同作用时，可使ANF分泌达4.15±0.29ng/ml。
对比有症状的和无症状的心衰病人，发现血中的8-iso-PGF2α水平能反映心衰的严重程度（以NYHA分类标准），且两者呈正相关关系，而与左室射血分数没有关联[15]。这些研究表明氧化性损伤在心室重构和心衰进展中起了重要的作用，8-iso-PGF2α可以作为心肌损伤和心衰的标志。
4.4 糖尿病心血管疾病 糖尿病并发动脉粥样硬化的发生和发展与氧自由基、脂质氧化密切相关。糖尿病能促进粥样化形成而加重或诱发冠心病，这是因为①脂蛋白的水平和组成改变可能影响了低密度脂蛋白LDL与其受体结合，②糖化的LDL削弱了受体识别能力从而降低了LDL清除率，③高血糖和糖化蛋白通过金属离子增加LDL氧化，④糖基化终末产物AGE产生增加。在这些情况下使得氧化水平和脂质增加，有益于动脉粥样硬化发生。
5. 对其他组织器官的影响
由于8-iso-PGF2α的缩血管效应，能使脑外伤和急性缺血性中风病人脑局部血流减少加重，并伴有氧自由基的大量产生。8-iso-PGF2α也参与了肺组织的损伤，在吸入高浓度氧气时加重血浆清蛋白聚集在肺血管外间隙而形成肺水肿[16]。作为血管收缩剂的8-iso-PGF2α还能通过氧化性损伤导致粘膜缺血而加重结肠炎，并促进中性粒细胞粘附到内皮细胞上和加重炎性渗出[17]。这在慢性溃疡性结肠炎标本中可检测到大量的8-iso-PGF2α。
6. 抗氧化与生活方式
传统的阿司匹林仅能阻断环氧化酶的代谢途径，并不能阻断氧自由基对花生四烯酸代谢的影响：即8-iso-PGF2α的生成。故抗氧化治疗也应受到临床重视，特别是心血管疾病出现严重并发症时，如心肌梗死和脑梗死时，抗氧化治疗尤其重要。临床常用的维生素C、E能抑制超氧自由基的生成，减少8-iso-PGF2α和血管内皮损伤，可减缓动脉硬化形成并有利于血管内皮修复。舒血宁片作为银杏提取物，所含的黄酮化合物具有明显的抗氧化活性和抗自由基活性，对冠心病预防和治疗也有重要的作用。
另外不同性别之间8-iso-PGF2α的基础水平是不同的：男性为292±56 pg/mg；绝经期前女性为164±25 pg/mg，男性明显比女性体内氧化水平高，所以男性的心血管疾病发病率往往高于同龄女性。但绝经期后女性发病率与男性没有区别，此时使用激素替代疗法ERT能降低绝经期后女性患急性冠脉综合症CHD的危险性，并减缓粥样硬化的发展。而含有异黄酮的豆类蛋白具有心血管保护作用因而被称为异黄酮的雌激素样效应[18]，这些复合物与雌二醇结构类似，能显著降低血浆总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇、以及8-iso-PGF2α的含量而无激素副作用。这些含类黄酮的食物尤其是五羟黄酮可能是膜脂质和低密度脂蛋白氧化的抑制剂，能拮抗8-iso-PGF2α的体内生物效应。[19]
7. 8-iso-PGF2α运用的展望
随着8-iso-PGF2α在心血管疾病中作用机制的逐步阐明，其在心血管疾病防治方面的运用将有更广阔的前景。血中8-iso-PGF2α的检测将有助于指导冠心病的治疗，预测病人的病情和预后。其作为缺血再灌注损伤的有效指标，将有可能用于监测PTCA术后再狭窄的发生。8-iso-PGF2α作为体内氧化性损伤物质，其拮抗剂将可能是一种新的强效抗脂质氧化剂，能从根本上解决临床维生素类药物药效不明确的缺点。因而寻找这种抗氧化剂来降低氧化应激水平将是一个急需研究的重要课题。对于8-iso-PGF2α的深入研究将为体内氧化与抗氧化平衡提供必要的分子生物学基础，也必将促进我们对心血管疾病的进一步认识。
参 考 文 献
1 Huiyong Yin, Christine M. Havrilla, Ling Gao, et al Mechanisms for the Formation of Isoprostane Endoperoxides from Arachidonic Acid J. Biol. Chem. Vol. 278, Issue 19, 16720-16725, May 9, 2003
2 L. Jackson Roberts II, Thomas J. Montine, William R. et al Formation of Isoprostane-like Compounds (Neuroprostanes) in Vivo from Docosahexaenoic Acid ,J Biol Chem, Vol. 273, Issue 22, 13605-13612, May 29, 1998
3 Carlo Patrono; Garret A. FitzGerald Isoprostanes: Potential Markers of Oxidant Stress in Atherothrombotic Disease Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 1997;17:2309-2315.
4 Thomas J. Weber and Lye M. Markillie Regulation of Activator Protein-1 by 8-iso-Prostaglandin E2 in a Thromboxane A2 Receptor-Dependent and -Independent Manner Cell Biology Vol. 63, Issue 5, 1075-1081, May 2003
5 Domenico Pratico , John A. Lawson , Garret A. FitzGerald Cylooxygenase-dependent Formation of the Isoprostane, 8-Epi Prostaglandin F ， Biochemistry and Molecular Biology， Volume 270, Number 17, Issue of April 28, pp. 9800-9808,
6 Valerie B. O Donnell, Bruce A. Freeman Interactions Between Nitric Oxide and Lipid Oxidation Pathways—Implications for Vascular Disease Circulation Research 2001:88:12
7 Hanne Scholz, Arne Yndestad, Jan Kristian Damas et al 8-Isoprostane increases expression of interleukin-8 in human macrophages through activation of mitogen-activated protein kinases Cardiovascular Research 59(2003):945-954
8 Audoly LP,Rocca B,Febre JE etal.Cardiovascularresponses to the isoprostanes Ipfа-Ⅲ and Ipe2-Ⅲ are mediated via the thromboxane A2 receptor in vivo.Circulation,2000;101:2833-2840
9 Muredach P. Reilly, MB; Norman Delanty, MB; Louis Roy, MD; et al Increased Formation of the Isoprostanes IPF2 -I and 8-Epi-Prostaglandin F2 in Acute Coronary Angioplasty Evidence for Oxidant Stress During Coronary Reperfusion in Humans Circulation. 1997;96:3314-3320.
10 严群超、熊爱华，8-异构前列腺素F2alpha在冠心病病情和预后评估中的价值。 中华心血管病杂志，2002，30（7）；402-405
11 John A. Haas; James D. Krier; Rodney J. BoltermanLow-Dose Angiotensin II Increases Free Isoprostane Levels in Plasma(Hypertension. 1999;34:983-986.)
12 J.C. Romero and J.F. Reckelhoff Oxidative stress may explain how hypertension is maintained by normal levels of angiotensin II Braz J Med Biol Res, June 2000, Volume 33(6) 653-660
13 J.C. Romero and J.F. Reckelhoff Oxidative stress may explain how hypertension is maintained by normal levels of angiotensin II Braz J Med Biol Res, June 2000, Volume 33(6) 653-660
14 Ziad Mallat, MD; Ivan Philip, MD; Maryline Lebret, MS et al Elevated Levels of 8-iso-Prostaglandin F2 in Pericardial Fluid of Patients With Heart Failure: A Potential Role for In Vivo Oxidant Stress in Ventricular Dilatation and Progression to Heart Failure Circulation. 1998 Apr 28;97(16):1536-9.
15 Priya Kunapuli, John A. Lawson, Joshua A. Rokach Prostaglandin F2 (PGF2) and the Isoprostane, 8,12-iso-Isoprostane F2-III, Induce Cardiomyocyte Hypertrophy J Biol Chem. 1998 Aug 28;273(35):22442-52.
16 C. A. Vacchiano and G. E. Tempel Role of nonenzymatically generated prostanoid, 8-iso-PGF2 alpha, in pulmonary oxygen toxicity Appl Physiol 77: 2912-2917, 1994; 8750-7587/
17 Arthur F. Stucchi, Scott Shofer, Susan Leeman et al NK-1 antagonist reduces colonic inflammation and oxidative stress in dextran sulfate-induced colitis in rats Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 279: G1298-G1306, 2000
18 Janice D. Wagner, Dawn C. Schwenke, Kathryn A. Greaves, et al Soy Protein With Isoflavones, but not an Isoflavone-Rich Supplement, Improves Arterial Low-Density Lipoprotein Metabolism and Atherogenesis Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2003;23;2241-2246
19 James D O'Reilly, Anthony I Mallet, Gareth T McAnlis, et al Consumption of flavonoids in onions and black tea: lack of effect on F2-isoprostanes and autoantibodies to oxidized LDL in healthy humans American Journal of Clinical Nutrition, Vol. 73, No. 6, 1040-1044, June 2001
这是我的第一篇硕士综述论文，请大家指教，谢谢了！
摘要 异构前列腺素是花生四烯酸的氧化产物，组织产生后血中循环尿中原形排出，不受体外氧化物质的影响而能较准确地反映体内氧化应激水平。其与血栓素受体TXA2/PGH2（TP）类似物结合产生血管平滑肌收缩、血小板激活等生物效应，在临床氧化性疾病的发生发展中起了重要的作用：包括冠心病、高血压、糖尿病等。而适当的生活方式或予以抗氧化物质能显著减少异构前列腺素的产生和相关疾病的发生。
关键词 异构前列腺素 脂质氧化性损伤 氧自由基 心血管疾病
异构前列腺素isoprostane是体内非环氧化酶催化自由基攻击细胞膜脂质花生四烯酸的稳定产物，在氧化性水平升高的情况下大量生成，可以被氧自由基清除剂SOD和BHT所抑制，是体内脂质氧化应激稳定而具有特异性的标志物。而且体内是否有这些复合物的形成可通过非侵入性方法分析，是脂质过氧化及相关疾病新的研究途径。
1. Isoprostane的分子机制
异构前列腺素是一组异构体衍生物，而8-iso-PGF2α是Isoprostane中研究的最多的一种，属于不饱和二十烷脂肪酸，存在于磷脂的SN-2位置上。缺氧通过两条途径激活释放花生四烯酸：①激活磷脂酶A2水解细胞膜上的磷脂；②激活磷脂酶C分解三磷酸肌醇。这样生成的花生四烯酸在氧自由基ROS作用下一方面经过β裂解重组形成过氧酸—异构前列腺素，其生成不依赖环氧化酶，消炎痛无抑制作用，是脂质氧化的结果；另一方面经环氧化酶生成前列腺素类似物PGs（15-keto-dihydro-PGF2α）。[1]
由于Isoprostane在磷脂原位形成，具有空间占位效应，极大的影响了膜的流动性和完整性。因此异构前列腺素形成后由磷脂酶裂解释放，以游离或酯化的磷脂形成存在于血浆，但8-iso-PGF2α在天然低密度脂蛋白LDL中含量很低约为0.027-0.057ng/mg，在氧化修饰的LDL中游离的与酯化的8-iso-PGF2α含量分别为1.8±0.1与8.8±1.8ng/mg，这表明8-iso-PGF2α作为脂质氧化的一项可靠指标。[2][3]
2. 8-iso-PGF2α的体内影响
2.1 受体 相关实验研究表明异构前列腺素是血栓素受体TXA2/PGH2（TP）类似物的配基。而且8-iso-PGF2α与不同靶位的受体结合产生不同的生物效应：①与平滑肌细胞上TP受体结合产生激动效应，能促进血管平滑肌细胞中DNA的合成，并引起血管平滑肌收缩。给大鼠静脉滴入8-iso-PGF2α后肾血流量与肾小球滤过率分别下降40%以上，而全身血压未有改变，表明8-iso-PGF2α能选择性收缩血管，而且其作用比白三烯D4强10倍以上；[3]②与血小板上TP受体结合产生拮抗血栓素的效应，改变血小板的粘附能力，扩大血小板对阈下浓度激活剂的反应，8-iso-PGF2α在1nmol/L到1umol/L浓度范围之内可呈剂量相关的改变血小板形状，从内质网中释放钙离子，促进肌醇磷酸的形成，并可拮抗血栓烷A2类似物（U46619与I-BOP）以及花生四烯酸诱导的血小板聚集；③与单核细胞的TP受体结合能改变组织因子的表达；④与氧化性低密度脂蛋白ox-LDL受体结合，使之更容易被单核/巨噬细胞吞入而形成脂滴细胞。[4][5]
其他的F2-isoprostane如：12-epi-PGF2α能激活PGF2α受体而刺激成纤维细胞增生。[3]
2.2 对内皮功能影响 一氧化氮NO作为维持血管舒缩平衡的重要物质，也能传导脂质氧自由基从而抑制脂质过氧化发生，保护内皮功能的完整。然而在病理性条件下，大量的酶性或非酶性脂质过氧化产物一旦产生（如8-iso-PGF2α）就能直接清除NO或改变NO合成酶活性从而影响NO生物效应的发挥，使内皮细胞通透性增加，单核巨噬细胞黏附于内皮细胞，血管中层平滑肌细胞向内膜异动，从而使血管内皮发生病理变化，构成动脉粥样硬化病变。[6]
2.3 对血小板的影响 8-iso-PGF2α一方面通过增加血小板中游离钙离子和肌醇磷酸盐合成能直接影响血小板的粘附能力；另一方面通过抑制NO而激活血小板，诱导血小板形态改变、内钙释放、聚集和粘附、活化释放大量生长因子黏附在受损内皮细胞上，使临床发生凝血性血栓事件增加。[3]
2.4 对化学因子的影响 炎症释放的化学因子能促进花生四烯酸转化生成前列腺素类物质，扩张血管。但由氧化应激产生的8-iso-PGF2α能上调化学因子水平，并促进单核细胞粘附到内皮、血小板激活、脂质沉积到滋养层细胞。进行动物体内试验，有目的的破坏CXCR2基因（表达白介素8的特异基因）后，老鼠体内的白介素8水平明显下降[7]。这些增加的炎性化学因子在体内形成后大多参与了动脉粥样硬化损伤的发生，因为白介素8对中性粒细胞有特异性的趋化和活化作用，可诱导粒细胞进入炎症病灶，促使其变形、脱颗粒、释放溶酶体酶、产生超氧化物和过氧化氢等物质。
3. 8-iso-PGF2α的临床检测
8-iso-PGF2α在组织产生后进入血液，通过尿液排出体外，也可以聚集在血管壁上，但血细胞不能形成异构前列腺素。当血液成分和尿液暴露于体外时，不会改变其中异构前列腺素的含量[8]。测定血液和尿液中8-iso-PGF2α含量能灵敏的反映体内氧化程度以及抗氧化剂的体内作用效果，这些都是传统的硫代巴比妥酸TBARS方法所不具备的。而且实验研究表明使用免疫分析ELISA测定异构前列腺素的方法与气相层析/质谱测定的稀释同位素检测方法GC/MS测定的结果有线性关系，方法简便，不需要贵重仪器，测定费用不高，2小时左右即有检测结果，使临床广泛开展8-iso-PGF2α检测成为可能。
4. 8-iso-PGF2α与心血管疾病
大量研究表明8-iso-PGF2α的形成与临床相关氧化性疾病有关，参与了高血压、冠心病、心衰、心脑血管栓塞性疾病、肿瘤与衰老等伴有氧自由基生成与脂质过氧化疾病的发病和病理生理学改变。
4.1 冠心病 冠心病是临床常见的心血管疾病，也是导致死亡的主要原因。而动脉血管壁上粥样硬化所致冠脉狭窄、闭塞及再通是冠心病最主要的病理生理变化，这种血管壁上的粥样化损伤可作为针对膜磷脂氧化发生的特异性炎症反应，而异构前列腺素则是联系氧化应激和特异性细胞激活的纽带。
对冠脉闭塞/再灌注动物模型或是一些接受溶栓治疗、经皮冠脉血管成形术PTCA的病人进行研究，发现再灌注后均有自由基介导损伤，集中表现为8-iso-PGF2α体内水平上调或尿中排泄量增加。而8-iso-PGF2α的增加使其生物效应得以扩大，表现为血管收缩、血小板激活、炎性因子激活和平滑肌细胞增生等一系列再灌注损伤变化。[3]
对冠心病病人行PTCA能重建缺血心肌的供血、恢复濒死心肌功能的有效措施，但同时也激活了氧自由基和炎性因子的生成。研究发现[9]：急性心肌梗死的病人接受急诊PTCA后，8-iso-PGF2α升高的幅度最大，择期PTCA次之，再其次为冠脉造影术和诊断性导管插入术。这些研究的结论表明在严重的缺血/再灌注中刺激产生了大量自由基和脂质过氧化应激反应，8-iso-PGF2α则很好的反映了体内这一改变。而且有很多研究表明冠心病的危险因素越多，病变越严重，8-iso-PGF2α的产生量越多，代表整体氧化性水平越高。
近来国内的研究也发现8-iso-PGF2α的水平能较准确的评估冠心病病人的病情和预后。抽血查8-iso-PGF2α的结果如下图所示:[10]
正常 稳定心绞痛SA 不稳定心绞痛UA 急性心肌梗死AMI
8-iso-PGF2α水平 164.6±130.1pg/ml 572.6±381.3pg/ml 950.5±563.2pg/ml 2789.5±1773.5pg/ml
与正常人的比值 1 5.8 3.8 17
研究结果发现：8-iso-PGF2α>1000pg/ml 66.7%的UA发展为AMI
8-iso-PGF2α<3000pg/ml 全部AMI病人存活
8-iso-PGF2α>3000pg/ml 只有29.4%病人存活
4.2 高血压病 肾素-血管紧张素的缩血管效应和促血管重塑的发现，以及紧张素受体拮抗剂和其他降血压药物的合理运用使高血压可以控制在期望的水平，但问题仍不断出现：①相当一部分高血压病人血液中肾素-血管紧张素处于正常水平；②有效的血压控制并未能完全改善病人的预后。这些问题就提示在高血压发病机制中有其他因素的参与。
逐步的研究发现：①氧化性损伤参与了血管紧张素AngⅡ引起高血压的机制。高剂量的ANGⅡ通过改变NO生物利用度和花生四烯酸代谢使血管收缩增加、舒张减弱，内皮素生成增加等；而这些变化能增加血管内皮脂质氧化性损伤，使氧化性代谢产物—8-iso-PGF2α产生增加，这就说明了氧化性损伤和ANGⅡ共同参与高血压的形成[11]。②由于大部分原发性高血压患者体内的肾素水平接近正常，阈下水平的升压物质AngⅡ也能引起高血压，这时的高血压则主要考虑由氧化性水平上调所致[12]。因为J.C. Romero and J.F. Reckelhoff等的研究发现血浆中的肾素水平不高时，细胞外由结合NO形成大量的过氧化氮表现为高氧化水平变化，而过氧化氮促进花生四烯酸氧化形成F2-isoprostane。这就表明氧化的代谢产物对于正常肾素引起高血压的发展具有重要的作用。[13]
4.3 心衰 氧化性损伤也参与了心衰的病理生理机制作用。以8-iso-PGF2α100nM单独或与PGF2α10nM协同作用都能引起心肌细胞肥大性改变[14]，因为其可以通过不连续的信号通路引起心房尿钠肽ANF分泌增加，尤其是两者协同作用时，可使ANF分泌达4.15±0.29ng/ml。
对比有症状的和无症状的心衰病人，发现血中的8-iso-PGF2α水平能反映心衰的严重程度（以NYHA分类标准），且两者呈正相关关系，而与左室射血分数没有关联[15]。这些研究表明氧化性损伤在心室重构和心衰进展中起了重要的作用，8-iso-PGF2α可以作为心肌损伤和心衰的标志。
4.4 糖尿病心血管疾病 糖尿病并发动脉粥样硬化的发生和发展与氧自由基、脂质氧化密切相关。糖尿病能促进粥样化形成而加重或诱发冠心病，这是因为①脂蛋白的水平和组成改变可能影响了低密度脂蛋白LDL与其受体结合，②糖化的LDL削弱了受体识别能力从而降低了LDL清除率，③高血糖和糖化蛋白通过金属离子增加LDL氧化，④糖基化终末产物AGE产生增加。在这些情况下使得氧化水平和脂质增加，有益于动脉粥样硬化发生。
5. 对其他组织器官的影响
由于8-iso-PGF2α的缩血管效应，能使脑外伤和急性缺血性中风病人脑局部血流减少加重，并伴有氧自由基的大量产生。8-iso-PGF2α也参与了肺组织的损伤，在吸入高浓度氧气时加重血浆清蛋白聚集在肺血管外间隙而形成肺水肿[16]。作为血管收缩剂的8-iso-PGF2α还能通过氧化性损伤导致粘膜缺血而加重结肠炎，并促进中性粒细胞粘附到内皮细胞上和加重炎性渗出[17]。这在慢性溃疡性结肠炎标本中可检测到大量的8-iso-PGF2α。
6. 抗氧化与生活方式
传统的阿司匹林仅能阻断环氧化酶的代谢途径，并不能阻断氧自由基对花生四烯酸代谢的影响：即8-iso-PGF2α的生成。故抗氧化治疗也应受到临床重视，特别是心血管疾病出现严重并发症时，如心肌梗死和脑梗死时，抗氧化治疗尤其重要。临床常用的维生素C、E能抑制超氧自由基的生成，减少8-iso-PGF2α和血管内皮损伤，可减缓动脉硬化形成并有利于血管内皮修复。舒血宁片作为银杏提取物，所含的黄酮化合物具有明显的抗氧化活性和抗自由基活性，对冠心病预防和治疗也有重要的作用。
另外不同性别之间8-iso-PGF2α的基础水平是不同的：男性为292±56 pg/mg；绝经期前女性为164±25 pg/mg，男性明显比女性体内氧化水平高，所以男性的心血管疾病发病率往往高于同龄女性。但绝经期后女性发病率与男性没有区别，此时使用激素替代疗法ERT能降低绝经期后女性患急性冠脉综合症CHD的危险性，并减缓粥样硬化的发展。而含有异黄酮的豆类蛋白具有心血管保护作用因而被称为异黄酮的雌激素样效应[18]，这些复合物与雌二醇结构类似，能显著降低血浆总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇、以及8-iso-PGF2α的含量而无激素副作用。这些含类黄酮的食物尤其是五羟黄酮可能是膜脂质和低密度脂蛋白氧化的抑制剂，能拮抗8-iso-PGF2α的体内生物效应。[19]
7. 8-iso-PGF2α运用的展望
随着8-iso-PGF2α在心血管疾病中作用机制的逐步阐明，其在心血管疾病防治方面的运用将有更广阔的前景。血中8-iso-PGF2α的检测将有助于指导冠心病的治疗，预测病人的病情和预后。其作为缺血再灌注损伤的有效指标，将有可能用于监测PTCA术后再狭窄的发生。8-iso-PGF2α作为体内氧化性损伤物质，其拮抗剂将可能是一种新的强效抗脂质氧化剂，能从根本上解决临床维生素类药物药效不明确的缺点。因而寻找这种抗氧化剂来降低氧化应激水平将是一个急需研究的重要课题。对于8-iso-PGF2α的深入研究将为体内氧化与抗氧化平衡提供必要的分子生物学基础，也必将促进我们对心血管疾病的进一步认识。
参 考 文 献
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16 C. A. Vacchiano and G. E. Tempel Role of nonenzymatically generated prostanoid, 8-iso-PGF2 alpha, in pulmonary oxygen toxicity Appl Physiol 77: 2912-2917, 1994; 8750-7587/
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这是我的第一篇硕士综述论文，请大家指教，谢谢了！
