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活性氧（ROS）概述

  活性氧(ROS)是具有化学活性的含氧分子，是作为细胞代谢的副产品自然产生的。在生理条件下，ROS水平受到仔细调节，它们在正常细胞信号转导、细胞周期、基因表达和体内平衡中充当信使。

  当过量产生时，ROS有可能导致许多有害事件。在高浓度下，ROS会在细胞中诱导氧化应激，从而导致细胞大分子（如核酸、膜脂和细胞蛋白质）的后续损伤。这些生物分子的氧化损伤可引发细胞凋亡，与衰老有关，并与多种疾病、癌症和神经退行性疾病以及糖尿病和炎症的发病机制有关。

  由于其破坏作用，细胞有几个精心调节的系统来管理过量的ROS。研究的充分的系统是谷胱甘肽-抗坏血酸循环，它使用NADH和NADPH作为电子供体，将H2O2解毒为H2O。其他系统包括酶，例如超氧化物歧化酶，其催化超氧阴离子（O2-）歧化为O2或H2O2，以及过氧化氢酶，其催化H2O2分解为H2O和 O2。

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活性氧（ROS）的类型

  大多数细胞ROS作为线粒体氧化磷酸化的副产物或作为氧化还原酶和金属催化氧化的中间体。由于氧原子在其外层电子壳的不同轨道上包含两个不成对的电子，因此容易形成自由基。通过添加电子连续还原氧导致形成许多ROS，包括超氧阴离子（O2-）、过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（?OH）、次氯酸（HOCI）、过氧亚硝酸根阴离子（ONOO)-）和一氧化氮（NO）。

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过氧化氢

  过氧化氢(H2O2)是一种活性氧代谢副产物，是许多氧化应激相关状态的关键调节剂。它参与了许多与哮喘、动脉粥样硬化、糖尿病血管病变、骨质疏松症、神经变性和唐氏综合症有关的生物事件。

            图1.细胞内过氧化氢探针

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羟基自由基

  细胞内羟基自由基（?OH）的检测对于理解适当的细胞氧化还原调节以及其失调对各种病理的影响至关重要。羟基自由基是活性氧(ROS)中的一种，可与其他分子高度反应以实现稳定性。一般而言，羟基自由基被认为是氧化代谢的有害副产物，可对生命系统造成分子损伤。它的平均寿命为10-9纳秒，几乎可以与所有生物分子发生反应，例如DNA、线粒体DNA、蛋白质和膜脂。

羟基自由基检测

表一、细胞内ROS选择指南

表二、ROS选择性探针和检测试剂盒

表三、ROS生成方法