高压氧与衰老

  老化学说之一是自由基学说。该学说认为自由基参与正常或病理过程时,能和分子氧反应形成过氧基因,引起生物膜(细胞膜、线粒体膜、微粒体膜等)的主要构成成份类脂质的破坏,从而使细胞的能原发生障碍而致细胞受损伤。也就是说生物膜中的脂肪酸在过氧化中产生的自由基和膜蛋白相互作用,致膜蛋白破坏,引起细胞的衰老和死亡。因此自由基诱导氧化反应在人类衰老过程中占重要地位。Reissu(1976、 1986年)[5]根据实验结果指出,老年人血液中SOD的性质发生变化,变性酶量增加、王惠媛等(1985年)报道,老年人血中的一部分有活性的SOD转型为无活性的酶,从而使老年人血液中有活性的酶减少。而SOD是消除自由基重要的因素。因此认为自由基是老年时期细胞衰老的主要原因。

  如何提高SOD的生物活性已成为抗衰老的重要研究课题。黄昭德(1991年)[6]通过对 36例心脑血管疾病患者于高压氧治疗前后,进行SOD活性的检测;发现SOD活性于高压氧治疗后较治疗前明显升高,认为这无疑是一个良好的治疗趋势、高压氧治疗能使SOD活性升高,可能与机体抗氧化酶系统被激活或被诱导释放有关。在老年人,大多数患者有心脑血管疾病,由于组织血液灌注不足,在缺血组织中,因缺氧而使ATP生成受限,细胞内能量不足,使细胞内不能维持离子的正常运转,结果胞浆中Ca++浓度升高,激活了蛋白酶,并将电子传给O2成大量的 ,对心脑织造成损伤。此时给予高压氧治疗,对改善组织的缺氧状态,恢复有氧代谢,因而抑制心脑组织由于组织缺氧而引起自由基生成增多,有利于心脑血管疾病的恢复。当然此时体内也由于高压氧而引起自由基增多,但由于常规压力下的高压氧治疗可使SOD活性升高。机体清除 ;的能力得到加强,减轻或消除了 毒性作用。因此,从整体来看,高压氧治疗老年性疾病是有好处的。

  目前尚无临床或实验证实高压氧对老年人造成损害。这是由于高压氧尚未应用治疗或防止老化;其次通常使用的压力(0.2Mpa)能使SOD活性升高,增强了体内清除氧自由基的能力;同时给予接受高压氧治疗患者抗氧化剂(加维生素E),也提供了某种程度的保护作用。高压氧可改善微循环,纠正组织缺氧和促进脑代谢,对治疗老年人心脑血管疾病和脑功能减退有确实的疗效。但治疗压力要稍低,一般应用0.18~0.20MPa便可以。

高压氧与肿瘤

  人们早就观察到在肿瘤生长过程中,癌组织里自由基的含量发生变化。有的学者认为癌组织中自由基含量比正常组织多,而有的学者发现癌变后自由基含量减少。目前认为自由基由于导致细胞DNA链断裂,诱发基因突变,因此在诱癌、促癌及抗癌过程中起有一定的作用。由于高压氧可以使组织内自由基增多,因而对肿瘤也有一定的影响。

  Saprin等[7]首先对鼠白血病发展过程中,自由基含量的变化进行了动力学研究,发现白血病开始时,自由基含量逐渐增加,人约第四天达最大值,并出现在白血病其它症状,如脾增大、血象改变等之前,但在第五天到第六天,自由基浓度开始下降,在动物死亡时,自由基含量低于正常值。Emanuel等对160个患粒性白血病和170个患慢性淋巴性白血病人的自由基含量测定发现,它们比正常人高2~4倍。对人胃癌的研究也显示,一期胃粘膜自由基含量较正常胃粘膜多3倍,从二期开始,胃癌中自由基含量下降,第四期则明显低于正常值。其他学者也发现病毒致癌活性与自由基变化过程有一定的关系。如用腺病毒12感染细胞之后第3、4天,自由基含量达到最大值。在用腺病毒诱导的地鼠皮下肉瘤的恶变增殖病灶中。及一些小的肿瘤块内,也观察到最大的自由基含量。方允中等[8]观察88例癌症患者和108名健康人全血CuZnSOD的活性,分别为398士13微克/每克血红蛋白与460土 30微克/每克血红蛋白,两者差别非常显著。刘智峰等也报道肺癌与肝癌患者全血中该酶活性较健康人明显降低。Oberly。W也指出,癌症患者Mn-SOD活性降低,甚至消失。因而推测癌肿的发生系内原性氧自由基对SOD影响所致。上述的实验研究资料显示,自由基增多在肿瘤的生长和致癌过程中起着重要作用,那么自由基抑制剂是否对癌的预防和治疗有作用呢?一系列的研究表明,某些抗氧化剂也即是自由基抑制剂,确实对癌具有一定的预防和治疗作用。如将二甲基胺偶氮苯(DAB)加入到动物食物里,90天后90%鼠肝出现肿瘤;但当将自由基抑制剂一0.3% 2, 6一二特丁基-4-甲基掺入DAB内,喂养150天之后,在鼠肝中却未观察到肿瘤、另外含硒化合物、维生素C等均具有抗氧化性,故对化学致癌具有一定的抗癌作用。自由基抑制剂能缓解化学致癌并具有一定的抗癌作用,反过来也证实了自由基在致癌中确实起到作用。

  E.M.Eltorai等[9]等报道 3例陈旧性脊髓损伤患者,应用高压氧治疗其褥疮后,在1年内先后出现泌尿生殖系癌症。易治也报道1例脑外伤女性患者,于高压氧治疗半年后,发现宫颈癌,后经治疗而痊愈。此类个案常有报道。因此提出常用压力下的高压氧治疗,由于体内自由基的增多,是否可以引起人体潜在性癌症这一问题。

  然而 Kolomigseva等[10]却观察到,鼠肝肿瘤中自由基的含量比正常组织减少约三分之二,在肉瘤一45中亦观察到类似的结果。有人合成了4位被取代的四甲基哌啶氧化物类的稳定自由基,并将它注射到移植白血病的小鼠中,发现有抗白血病的活力。活力的大小与剂量有关。Gelvinoxyl[11]是一种长效的自由基,动物实验表明,经其处理的腹水型肝癌细胞再移植到体内,其抑瘤率可达43%。若在肝癌皮下接种后第六天,向癌内注射其溶液,隔四天再注射一次,抑癌率为39%。2,3一二苯基一2,3一二氰基丁二酸二乙酯是一种新型的自由基反应引发剂,可通过使C-C键断裂而产生短效自由基。经用它处理过的肝癌细胞再移植到动物体内,其抑瘤率为30%。在肝癌接种后注射其溶液,抑瘤率为37%。也有学者测出肺癌患者的Mn-SOD活性最高。

  上述实验研究支持某些自由基有抗肿瘤活力的作用。对于直接利用高压氧抗肿瘤,人们也进行了一些研究。 W.J.JEhlef等(1991年)[12]对高压氧抑制癌细胞进行了研究。作者对120只叙利亚金色田鼠,用 9-10二甲基 l-2苯蒽诱发口腔鳞状上皮细胞癌。然后用交键葡萄糖氧化酶一辣根过氧化酶(glucoseoxidase-horseradish-peroxiddse,GO-HP)和高压氧分别及联合治疗。GO-HP为一种自由基引发剂,可使组织中氧自由基增多,每次用5毫克,注射于肿瘤基底部,连用3天。实验结集表明,GO-HP和高压氧这两个氧自由基引发剂,均对早期、小面积的口腔癌的消退和抑制其继续恶变,有明显的疗效。两者联合应用较单独应用为佳。但对晚期、大面积的口腔癌,治疗反应差。

  自由基的抗癌作用,与自由基的性质和癌细胞的特点有关。自由基可引起癌细胞膜类脂质过氧化和蛋白质变性,从而使生物膜破坏,引起癌细胞崩解、死亡。正常细胞内存在有清除自由基和抑制自由基反应的防御系统,如SOD、CAT、SeGHPHX等,能使细胞免受 ;等的损伤。在肿瘤细胞中,亦有抗氧化损伤的防御系统,但其防御系统有缺陷,如一些癌细胞中的SOD活性降低;Mn-SOD和CuZnSOD的含量较低;另一些肿瘤中,CAT、SeGSHPX的活性也降低。这样癌细胞就不能有力地清除自内基及脂质过氧化物,抑制自由基反应,从而使癌细胞比正常细胞更易受自由基攻击,更易被破坏。因此通过可引发使癌细胞致死的自由基反应而抗癌,是一个值得研究的课题。

  然而,由于自由基和癌的关系很复杂,至今仍是一个有争论的问题。而高压氧治疗可使组织中氧自由基增多,因此对有潜在性癌症的患者、EB病毒感染者、有癌症家族史者,在选择高压氧治疗时一定要审慎。

参考文献

1.陈庭仁.自由基研究简介.中华现疗杂志,1991;14:180.
2.刘子藩、易治主编.实用高医氧医学.第1版,广州:广东科技出版社.1990:123-129.
3.刘子藩等.高压氧所致大鼠脂质过氧化作用及两种中药复方保护作用的研.高压氧学会成立暨第七次学术会议论文摘要汇编, 1992.59.
4.刘经棠.深部肿瘤放射治疗的问题和趋向.广东省科学技术情报研究所通讯1974:7.
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6.黄昭德.高压氧治疗对心脑血管患者SOD活性影响的实验观察第五届全军军事航海医学学术会议论文摘要汇编1991:l.
7.赵保路、张建中.自由基和癌.生物化学和生物物理进展1984;5:9.
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9.易治、吕连利.国际高压医学新文汇.第1版、广州:科普出版社广州分社.1985::81.
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11.莫简.自由基在抗癌中的作用.生物化学和生物物理进展1984;5:23.
12. W.J. Ebler.et al Induced regression of oral carcinoma by oxygen radical
generating systems Journal of Hyperbaric Mecicine 1991;6:11.

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