自由基生物学

第一部分 基础知识
1 自由基的定义与特性
1.1 自由基的定义及特性
1.2 自由基在体外的生成
1.3 自由基的化学反应
1.4 与自由基有关的疾病及农业问题
参考文献
2 活性氧
2.1 活性氧的种类
2.2 活性氧在细胞器中的产生
2.3 在代谢过程中产生的活性氧
2.4 活性氧的性质
2.5 活性氧对生物分子的损伤
2.6 生物分子受损后产生更多的活性氧
3 活性氧、活性卤及其活性氧的相互作用（兼论气体生物学）
3.1 NO的性质
3.2 NO的合成和一氧化氮合酶
3.3 硝化胁迫
3.4 RNS与ROS的相互作用
3.5 NO的信号传导和对细胞因子调节的作用
3.6 活性氮、活性氧和活性卤的相互作用
3.7 NO、CO和H2S三种气态递质的相互作用
参考文献
4 对活性氧的防御
4.1 线粒体防御系统
4.2 抗氧化酶
4.3 氧氧化剂（消除剂）
4.3.1 内源性抗氧化剂
4.3.2 外源性抗氧化剂
4.3.3 间接抗氧化剂
4.4 氧化性损伤的修复
4.4.1 蛋白质的降解和修复
4.4.2 DNA的降解和修复
4.4.3 脂质的降解和修复
4.5 凋亡
4.6 抗氧化剂的特性和相互作用
4.6.1 各施所长，互相配合
4.6.2 互相代偿以维持总抗氧化能力恒定
4.6.3 自由基稳衡性动态和氧化胁迫
4.6.4 过度防御的危害
4.6.5 抗氧化能力的诱导反应
4.6.6 一些抗氧化剂也起促氧化作用
4.6.7 正确评价抗氧化疗法
4.6.8 营养素与抗氧化能力的关系
4.6.9 抗氧化能力的量化
参考文献
5 植物多酚类抗氧化剂
5.1 植物多酚类的种类及作用
5.1.1 多酚类的种类
5.1.2 多酚类的抗氧化作用
5.2 茶多酚
5.2.1 茶多酚对自由基的清除作用
5.2.2 茶多酚防护DNA氧化性损伤
5.2.3 茶多酚的抗癌作用
5.2.4 茶多酚对神经系统疾病的防治作用
5.2.5 茶多酚的减肥作用（见14.4）
5.3 葡萄的多酚类
5.3.1 白藜芦醇
5.3.2 原花青素
5.4 非食物来源的多酚类
5.4.1 松树皮的多酚类
5.4.2 蜂制品的多酚类
参考文献
6 活性氧调控信号传导、基因表达和细胞功能
6.1 氧化还原敏感的信号传导通路
6.1.1 Ca2+信号通路
6.1.2 cGMP信号通路
6.1.3 蛋白磷酸化信号通路
6.2 氧化胁迫、GSH、GSH／GSSG平衡与信号传导
6.2.1 GSH的合成与它的氧还循环
6.2.2 GSH及y一谷氨酰半胱氨酸合成酶的调控
6.2.3 GSH／GSSG平衡对信号传导的调节
6.3 NADPH氧化酶介导的活性氧在信号传导中的作用
6.3.1 吞噬细胞NADPH氧化酶与信号传导
6.3.2 非吞噬细胞NADPH氧化酶与信号传导
6.3.3 植物NAPH氧化酶与信号传导
6.4 活性氧在信号传导中的作用机制
6.4.1 细胞内氧化还原状态的改变
6.4.2 蛋白的氧化修饰
6.5 活性氧调控基因转录
6.5.1 H2O2激活转录因子NF-KB
6.5.2　活性氧激活转录因子AP-1
6.5.3　活性氧激活转录因子AP-2
6.5.4　活性氧调控转录因子HIF-1
6.5.5　p53的氧化还原调控
6.5.6 小结
6.6 活性氧调控组蛋白乙酰化
6.6.1 活性氧和组蛋白乙酰化在炎症基因转录中的作用
6.6.2 氧化胁迫促进组蛋白乙酰化
6.6.3 氧化胁迫下调组蛋白乙酰化
6.7 活性氧调控基因表达
6.7.1 GSH在调控促炎症基因和抗氧化保护基因中的作用
6.7.2 H2O2调控OxyR及其下游基因
6.7.3 活性氧调控SoxR及其下游基因
6.7.4 缺氧调控Fnr及其下游基因
6.7.5 活性氧调控rPos基因及其下游基因
6.7.6 金属硫蛋白和MTF-1防御氧化胁迫
6.7.7 Nrf2-ARE通路与相关基因表达
6.8 氧化胁迫调控线粒体基因表达
6.9 氧化胁迫相关性疾病与基因表达异常
6.10 活性氧调控细胞功能
6.10.1 活性氧调控细胞增殖
6.10.2 活性氧调控细胞分化
6.10.3 活性氧调控细胞凋亡
6.1l 总结
参考文献
7 生殖发育与自由基
7.1 活性氧对精子结构与功能的影响
7.1.1 精液中ROS的产生
7.1.2 精液对ROS的防御
7.1.3 适量ROS／RNS确保精子生理功能
7.1.4 过量ROS危害精子功能
7.1.5 抗氧化剂在医学及农业生产中的应用
7.2 活性氧对雌性生殖的影响
7.2.1 活性氧的产生及防御
7.2.2 ROS使卵泡闭锁
7.2.3 ROS参与黄体萎缩和溶解
7.2.4 ROS与胚胎和新生儿发育
7.3 NO在生殖发育中的作用
7.3.1 NO保障男性生育力
7.3.2 N0调节雌性生殖活动
参考文献
8　活性氧对DNA的损伤及其修复
8.1 DNA的损伤方式
8.2 DNA损伤的后果
8.3 DNA损伤的酶性修复
8.3.1 切除修复
8.3.2 重组修复
8.3.3 SOS修复
8.3.4 错配修复
8.4 DNA损伤的非酶性修复
8.4.1 非酶性修复的化学反应
8.4.2 非酶性修复的确证
8.4.3 非酶性修复的机制
参考文献
9 蛋白质自由基及其催化作用
9.1 概述
9.1.1 蛋白质中的氨基酸自由基
9.1.2 氨基酸和修饰氨基酸自由基的生成
9.1.3 酶催化中产生的蛋白质自由基的共性
9.2 核苷酸还原酶
9.2.1 I类核苷酸还原酶
9.2.2 Ⅱ类核苷酸还原酶
9.3 丙酮酸甲酸裂合酶
9.3.1 甘氨酰自由基的生成
9.3.2 催化机制
9.4 细胞色素c过氧化物酶
9.4.1 CcP中的高铁血红素／色氨酸阳离子自由基
9.4.2 色氨酸自由基在电子传递中的可能作用
9.5 前列腺素H合酶
9.5.1 结构中的外露酪氧酸残基
9.5.2 酪氨酸自由基的生成及其在催化中的作用
9.6 半乳糖氧化酶
9.6.1 半乳糖氧化酶的不同氧化还原状态
9.6.2 结构中被半胱氨酸修饰的酪氨酸残基
9.6.3 催化机制
9.7 醌蛋白
9.7.1 铜依赖的胺氧化酶
9.7.2 甲胺脱氢酶
9.8 其他酶催化过程中产生的蛋白质自由基
9.8.1 牛肝过氧化氢酶
9.8.2 DNA光修复酶
9.8.3 多巴胺口加氧酶
参考文献
第二部分 自由基医学
10 癌与自由基
10.1 致癌物和促癌物必须变成自由基后才起作用
10.1.1 多环芳烃类
10.1.2 芳胺和偶氮染料类
10.1.3 硝基及亚硝基类
10.1.4 激素类
10.1.5 促癌物
10.2 活性氧引起细胞癌变
10.2.1 金属离子生成活性氧致癌
10.2.2 慢性炎症生成活性氧致癌
10.2.3 活性氧损伤DNA而致癌
10.2.4 活性氧使染色体不稳定而致癌
10.2.5 活性氧调控原癌基因和抑癌基因
10.2.6 活性氧参与癌侵袭、转移和血管生成
10.2.7 癌细胞和癌病人都遭受氧化胁迫
10.3 减轻氧化胁迫以防癌
10.3.1　SOD促进癌细胞分化
10.3.2　抗氧化剂防癌
10.3.3　快速修复DNA损伤使癌逆转
10.3.4　限食和运动防癌
10.3.5　ROS抑制端粒酶使癌细胞停止分裂
10.4　活性氧也起抗癌作用
10.4.1 抗癌药产生大量ROS杀癌
10.4.2 活性氧使癌细胞分化和凋亡
10.5 活性氮与癌
10.5.1 活性氮的致癌作用
10.5.2 低浓度活性氮的杀癌作用和阻止转移作用
10.5.3 活性氮促进癌细胞分化
参考文献
1l 衰老与自由基
11.1 活性氧是衰老的决定性因素
11.1.1 活性氧促衰
11.1.2 抗氧化能力过弱而致衰
11.1.3 衰老时核酸、蛋白质和脂质的氧化性损伤加剧
11.1.4 决定寿命的基因与其防御活性氧的能力有关
11.2 强抗氧化能力延寿
11.3 延寿的有效措施
11.3.1 外加抗氧化剂延寿
11.3.2 保护线粒体以加强抗氧化能力
11.3.3 降低耗氧量延寿
12 病毒感染与自由基
13 毒品以来与自由基
14 肥胖与自由基
15 缺血再灌性损伤的自由基机制
第三部分 自由基农学
16 植物活性氧的产生及防御
17 植物逆境胁迫与抗逆性
18 植物遭病原菌侵染后产生活性氧
常用缩略词
索引