1.自由基與癌癥

癌癥是長期以來醫(yī)學(xué)界要攻克的難題，真正確切的成因尚不完全清楚，人們一直對癌變原因于不同角度進(jìn)行探索。自從揭示了具有高度活潑性的自由基能引起迅速擴(kuò)展的連鎖反應(yīng)后，人們把這些性質(zhì)的快速生長聯(lián)系起來，研究癌變諸過程中自由基的參與問題。目前的看法是，不少致癌物必須在體內(nèi)經(jīng)過代謝活化形成自由基并攻擊DNA才能致癌，而許多抗癌劑也是通過自由基形成去殺死癌細(xì)胞。

一個(gè)正常細(xì)胞發(fā)生癌變必須經(jīng)歷誘發(fā)和促進(jìn)兩個(gè)階段，這就是兩步致癌學(xué)說。自然界中的促誘劑種類繁多，巴豆脂、巴豆油，香煙煙霧凝聚物、未燃燒煙草提取物，十二烷基磺酸鈉及吐溫60之類表面活性劑、脂肪酸甲酯、酚類和直鏈烷烴類等，誘發(fā)階段與自由基關(guān)系密切。

自由基作用于脂質(zhì)產(chǎn)生的過氧化產(chǎn)物既能致癌又能致突變，致癌和致突變在分子水平上的機(jī)制是相同的。

促癌階段也與自由基有關(guān)，促癌能力與其產(chǎn)生自由基的能力相平行。

在化療過程中，由于藥物的毒性導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生大量的自由基，這往往會引起骨髓損傷、白細(xì)胞減少，致使化療減慢、藥量減少或被迫停止化療。若使用自由基清除劑，則可防止骨髓進(jìn)一步受氧自由基的破壞，加速骨髓和白細(xì)胞量的恢復(fù)，有利于化療的繼續(xù)。

2.自由基與肺氣腫

吸煙很容易引起肺氣腫，其原因在于香煙煙霧誘導(dǎo)肺部巨噬細(xì)胞的集聚與激活，吸煙者肺支氣管肺泡洗出液中的中性粒細(xì)胞內(nèi)水解蛋白酶活性高于不吸煙者，洗出液中白細(xì)胞產(chǎn)生的O2含量也遠(yuǎn)高于不吸煙者，由此可見，香煙及其他空氣污染物可誘發(fā)肺氣腫。

肺氣腫的特點(diǎn)是細(xì)支氣管和肺泡管被破壞、肺泡間隔面積縮小以及血液與肺之間氣體交換量減少等，這些病變起因于肺巨噬細(xì)胞受到自由基侵襲，釋放了蛋白水解酶類（如彈性蛋白酶）而導(dǎo)致對肺組織的損傷破壞。由于香煙煙霧和其他空氣污染物的刺激誘導(dǎo)，肺部巨噬細(xì)胞的集聚與激活，肺支氣管肺泡洗出液中的中性粒細(xì)胞內(nèi)水解蛋白酶活性極高，使得細(xì)支氣管和肺泡管細(xì)胞變性破壞、肺泡間隔面積縮小，導(dǎo)致血液與肺之間氣體交換量減少，這就是肺氣腫。

3.自由基與缺血后再灌注損傷

缺血所引的組織損傷是致死性疾病的主要原因，諸如冠狀動(dòng)脈硬化與中風(fēng)。但有許多證據(jù)說明僅僅缺血還不足以導(dǎo)致組織損傷，而是在缺血一段時(shí)間后又突然恢復(fù)供血（即再灌注）時(shí)才出現(xiàn)損傷。缺血組織再灌注時(shí)造成的微血管和實(shí)質(zhì)器官的損傷主要是由活性氧自由基引起的，這已在多種器官中得到證明。在創(chuàng)傷性休克、外科手術(shù)、器官移植、燒傷、凍傷和血栓等血液循環(huán)障礙時(shí)，都會出現(xiàn)缺血后重灌流損傷。

在缺血組織中具有清除自由基的抗氧化酶類合成能力發(fā)生障礙，從而加劇了自由基對缺血后重灌流組織的損傷。使用葡萄籽提取物自由基清除劑對缺血再灌流組織損傷有保護(hù)作用。

4.自由基與眼病

老年性眼睛衰老（特別是白內(nèi)障）與自由基反應(yīng)有關(guān)。研究表明，老年人由于全身機(jī)體的衰老使得眼球晶狀中自由基清除劑的含量與活性降低，導(dǎo)致對自由基侵害的抵御能力下降。事實(shí)表明，白內(nèi)障的起因和發(fā)展與自由基對視網(wǎng)膜的損傷導(dǎo)致晶狀體組織的破壞有關(guān)。

角膜受自由基侵襲引起內(nèi)皮細(xì)胞破裂，細(xì)胞通透性功能出現(xiàn)障礙，引起角膜水腫。自由基會對眼晶狀體產(chǎn)生直接的損傷破壞。

眼睛是人和動(dòng)物唯一的光感受器，進(jìn)入老年以后，眼睛總體功能衰退，眼晶狀體混濁和屈光功能的改變，角膜細(xì)胞通透性功能障礙，視神經(jīng)以及視網(wǎng)膜功能的變性，自由基清除劑的含量與活性降低，導(dǎo)致對自由基侵害的抵御能力下降。這是眼睛疾病產(chǎn)生的原因之一。

5.自由基與炎癥

炎癥包括感染性和非感染性。關(guān)于機(jī)體發(fā)炎的機(jī)制，有人認(rèn)為局部氧量過少或某些外來物質(zhì)（包括病原菌和能量）引起溶酶體酶的釋放而造成細(xì)胞死亡，這些白細(xì)胞由于特殊代謝刺激物的作用而激活。自由基一方面破壞病原菌和病變細(xì)胞，另一方面又進(jìn)攻白細(xì)胞本身造成其大量死亡，結(jié)果引起溶酶體酶的大量釋放而進(jìn)一步殺傷或殺死組織細(xì)胞，造成骨、軟骨的破壞而導(dǎo)致炎癥和關(guān)節(jié)炎。

由此可見，發(fā)炎過程與自由基有著一定的關(guān)系。有科學(xué)家認(rèn)為自由基誘發(fā)關(guān)節(jié)炎的原因在于導(dǎo)致了透明質(zhì)酸的降解，因?yàn)橥该髻|(zhì)酸是高黏度關(guān)節(jié)潤滑液的主要成分。

6.自由基與其他疾病

自由基攻擊動(dòng)脈血管壁和血清中的不飽和脂肪酸使之發(fā)生氧化反應(yīng)而生成過氧化脂質(zhì)；后者能刺激動(dòng)脈壁增加粥樣硬化的趨勢。動(dòng)脈硬化的程度與硬化斑中脂質(zhì)過氧化程度呈正相關(guān)，血管內(nèi)壁的蠟樣物質(zhì)就是脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)的直接證明。粥樣硬化癥隨年齡增大而增多，這與老年人動(dòng)脈壁不飽和脂肪酸含量高、血清中Fe2+和Cu2+含量高有直接的關(guān)系。過氧化物丙二醛促使彈性蛋白發(fā)生交聯(lián)，破壞了其正常的結(jié)構(gòu)與功能，其應(yīng)有的彈性與水結(jié)合能力喪失，最終產(chǎn)生了動(dòng)脈硬化癥，并進(jìn)一步誘發(fā)冠心病等其他心血管疾病。自由基與糖尿病的關(guān)系比較復(fù)雜，已知自由基能促進(jìn)四氧嘧啶誘發(fā)胰島素依賴型糖尿病，但對其他類型糖尿病誘發(fā)過程中自由基的作用尚不明了。

上述過程可導(dǎo)致一系列貧血癥的出現(xiàn)，還可導(dǎo)致溶血現(xiàn)象。缺鐵性貧血的病變過程也有自由基參與。

大骨節(jié)病和克山病是兩種很可怕的地方性疾病，分布在我國東北到西南地區(qū)的呈斷帶狀的低硒地帶。前者表現(xiàn)為骨髓損傷、短腳畸形、身體矮小和喪夫勞動(dòng)力等癥狀，后者表現(xiàn)為心肌壞死、心功能出現(xiàn)障礙等癥狀。兩種疾病在亞細(xì)胞水平上，均表現(xiàn)為膜系統(tǒng)的損傷，無論在心肌線粒體膜、漿膜、軟骨細(xì)胞和紅細(xì)胞膜的磷酯組成及功能均發(fā)生變化，在分子水平上均有自由基的參與，與體內(nèi)自由基反應(yīng)有密切關(guān)系。

自由基對生物膜和其他組織造成損傷，累積性的自由基作用會導(dǎo)致機(jī)體衰老，并引起一系列的病理過程。

在長期進(jìn)化過程中，生命有機(jī)體內(nèi)必然會產(chǎn)生一些物質(zhì)能清除這些自由基，它們統(tǒng)稱自由基清除劑。

然而，隨著年齡的增大，急劇變化的生存環(huán)境和社會環(huán)境，特別是空氣環(huán)境的變化，使得大多數(shù)人群的機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生自由基清除劑的能力逐漸下降，導(dǎo)致體內(nèi)清除劑的含量減少，活性也逐漸降低，從而削弱了對自由基損害的防御能力，加速了生命的衰老變化并引發(fā)一系列病變。為了防御自由基的損害，可以向生命機(jī)體額外添加些自由基清除劑，從而達(dá)到抵抗疾病延緩衰老的目的。

7.自由基與衰老

依據(jù)對衰老機(jī)制的不同理解，人們提出衰老學(xué)說很多，自由基學(xué)說就是其中之一。

英國學(xué)者于1956年率先提出自由基與機(jī)體衰老和疾病有關(guān)，接著在1957年發(fā)表了第一篇研究報(bào)告，闡述用含0. 5%~1%自由基清除劑的飼料喂養(yǎng)小鼠可延長壽命。由于自由基學(xué)說能比較清楚地解釋機(jī)體衰老過程中出現(xiàn)的種種癥狀，如老年斑、皺紋及免疫力下降等，因此備受關(guān)注，已為人們所普遍接受。

8．氧自由基的其他危害

并不是所有的自由基都是有害的，其實(shí)體內(nèi)必須具備一定量的自由基作為預(yù)防、抵御疾病的武器。例如一氧化氮(NO)，它是人體自行產(chǎn)生、具有許多功能且相當(dāng)重要的物質(zhì)。但是一旦體內(nèi)自由基的數(shù)量超過人體正常防御的范圍，就會產(chǎn)生自由基連鎖反應(yīng)：那些較活潑、帶有不成對電子的自由基性質(zhì)不穩(wěn)定，具有搶奪其他物質(zhì)的電子，使自己原本不成對的電子變得成對(較穩(wěn)定)的特性。而被搶走電子的物質(zhì)也可能變得不穩(wěn)定，可能再去搶奪其他物質(zhì)的電子，于是產(chǎn)生一連串的連鎖反應(yīng)，造成這些被搶奪的物質(zhì)遭到破壞。也就是說，自由基會促使蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)等細(xì)胞基本構(gòu)成物質(zhì)，遭受氧化而成為新的自由基，再去氧化別人；不斷的惡性循環(huán)下，人體的功能因此逐漸損傷敗壞，各種疾病就接踵而至。人體的老化和疾病，也就是從這個(gè)時(shí)候開始的。

過多的自由基當(dāng)作壞分子時(shí)，它以各種手段對人體進(jìn)行氧化損害。

(1)傷害細(xì)胞的遺傳因子DNA。

(2)破壞不飽和脂肪酸．引起脂質(zhì)過氧化作用。

(3)破壞蛋白質(zhì)分子、氧化體內(nèi)酶，干擾其活性。

(4)刺激單核白細(xì)胞及巨噬細(xì)胞，使它們釋放發(fā)炎源，引起發(fā)炎反應(yīng)。

(5)攻擊人體的牙周組織，分解破骨細(xì)胞和骨界面的骨基質(zhì)。

(6)引起細(xì)胞的惡化變形與死亡，造成人體的老化現(xiàn)象。

(7)直接沖擊細(xì)胞核使基因發(fā)生突變而致癌。

(8)對心臟等器官及血管造成傷害。

氧自由基對人體的非細(xì)胞結(jié)構(gòu)也造成很大的危害，它使血管壁上的黏合劑遭受破壞，使完整密封的血管變得千瘡百孔，發(fā)生漏血、滲液，進(jìn)而導(dǎo)致水腫和紫癜等等。

同樣，當(dāng)供應(yīng)心臟血液的冠狀動(dòng)脈突然發(fā)生痙攣的時(shí)候，心肌細(xì)胞由于缺氧而發(fā)生一系列的代謝改變，心肌細(xì)胞內(nèi)抗氧化劑含量減少，使生成氧自由基的化學(xué)反應(yīng)由于缺氧而相對加快，在冠狀動(dòng)脈痙攣消除的一剎那，心肌細(xì)胞突然重新得到血液的灌注，隨之而來有大量的氧轉(zhuǎn)化成氧自由基，而同時(shí)，由于抗氧化劑的相對不足，不能夠清除氧自由基．結(jié)果使具有高度殺傷性的氧自由基嚴(yán)重?fù)p傷心肌細(xì)胞膜，引起心室顫動(dòng)，從而導(dǎo)致死亡。