氧化應(yīng)激（Oxidative Stress，OS）是機(jī)體活性氧成分與抗氧化系統(tǒng)之間平衡失調(diào)引起的一系列適應(yīng)性的反應(yīng)。干擾細(xì)胞正常的氧化還原狀態(tài)，會(huì)制造出過(guò)氧化物與自由基導(dǎo)致毒性作用，因此損害細(xì)胞的蛋白質(zhì)、脂類和核酸。發(fā)生在人類的氧化壓力，被認(rèn)為是造成亞斯伯格癥候群、自閉癥、阿茲海默癥、帕金森氏癥、注意力缺陷過(guò)動(dòng)癥、動(dòng)脈粥樣硬化、心臟衰竭及癌癥等的成因。然而活性氧也有它的益處，免疫系統(tǒng)可利用活性氧攻擊并殺死病原。短期的氧化應(yīng)激在防止老化上，也提供了重要的步驟，稱做毒物興奮效應(yīng)。
氧化應(yīng)激可通過(guò)測(cè)量活性氧（ROS）來(lái)直接評(píng)估，或通過(guò)過(guò)度產(chǎn)生的ROS對(duì)脂質(zhì)，蛋白質(zhì)和核酸造成的相關(guān)損害來(lái)間接評(píng)估。盡管直接測(cè)量ROS是理想的方法，但是與ROS的瞬時(shí)特性相比，通常更依賴于間接方法因?yàn)樯锓肿由系膿p傷標(biāo)記相對(duì)穩(wěn)定。
ROS：氧氣作為正常代謝的一部分被電子還原，導(dǎo)致形成各種ROS，包括過(guò)氧化氫（H2O2）和超氧化物（O2?-）。當(dāng)不受控制的氧化對(duì)生物系統(tǒng)造成壓力時(shí)，會(huì)對(duì)細(xì)胞大分子造成損害。ROS的測(cè)定不能識(shí)別ROS產(chǎn)生的來(lái)源（即正常狀態(tài)與疾病狀態(tài)），但是如果實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞幱趬毫ο拢瑒tROS可能增加并且分子成分改變。
RNS：在氧化應(yīng)激過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生活性氮（RNS）。由一氧化氮合酶（NOS）和O2?-合成的高含量一氧化氮（NO?）導(dǎo)致過(guò)氧亞**鹽的形成。NO?本身也與硫醇和鐵硫酶反應(yīng)，而過(guò)氧亞**鹽與酪氨酸殘基反應(yīng)形成**酪氨酸。
DNA/RNA損傷：鳥嘌呤是DNA和RNA損傷時(shí)zui容易氧化的堿基。為糾正這種損傷而啟動(dòng)的修復(fù)過(guò)程將下列氧化的鳥嘌呤類釋放到尿液中：
8-羥基鳥嘌呤——無(wú)核糖的堿
8-羥基鳥苷——RNA的核苷
8-羥基-2-脫氧鳥苷——DNA的脫氧核苷
可以檢測(cè)多種氧化鳥嘌呤種類的測(cè)定法比只限于分析一種（例如8-羥基-2-脫氧鳥苷）的測(cè)定法能捕獲更多的氧化損傷生物學(xué)相關(guān)產(chǎn)物。
蛋白質(zhì)氧化和硝化：蛋白質(zhì)氧化的zui常見標(biāo)志是蛋白質(zhì)羰基含量。氧化還原循環(huán)陽(yáng)離子與蛋白質(zhì)結(jié)合，并與ROS的攻擊結(jié)合，導(dǎo)致形成含有羰基（酮，醛）的氨基酸衍生物。香煙煙霧和醛類也會(huì)將羰基引入蛋白質(zhì)中。另外，ROS暴露于蛋白質(zhì)的蛋氨酸殘基會(huì)產(chǎn)生蛋氨酸亞砜（MetO），這是一種氧化修飾，如果未被MetO還原酶逆轉(zhuǎn)，則會(huì)進(jìn)一步氧化為蛋氨酸砜，并可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能障礙。
蛋白質(zhì)上**酪氨酸的存在用作NO?與 O2??反應(yīng)時(shí)體內(nèi)形成的過(guò)氧亞**鹽的標(biāo)志物。當(dāng)過(guò)氧亞**鹽經(jīng)歷雜化裂解時(shí)，釋放出的硝化氮離子**鹽蛋白酪氨酸殘基。NO?可以通過(guò)RNS介導(dǎo)的S-亞**化過(guò)程直接修飾蛋白質(zhì)，其中NO?基團(tuán)與蛋白質(zhì)半胱氨酸殘基的硫醇基結(jié)合，從而形成S-NO部分。
脂質(zhì)過(guò)氧化：脂質(zhì)過(guò)氧化導(dǎo)致不飽和脂質(zhì)的高反應(yīng)性和不穩(wěn)定的氫過(guò)氧化物的形成。 它們可以通過(guò)不穩(wěn)定的氫過(guò)氧化物的各種分解產(chǎn)物（例如烷烴，酮，醛）直接或間接評(píng)估。通過(guò)組織脂質(zhì)的隨機(jī)氧化產(chǎn)生的8-異前列腺烷目前被認(rèn)為是體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化zui可靠的生物標(biāo)記之一。它是脂質(zhì)過(guò)氧化作用的特定產(chǎn)物，其穩(wěn)定且在所有正常生物體液和組織中的含量均可檢測(cè)到。磷脂中酯化水平的測(cè)量可用于確定目標(biāo)靶位點(diǎn)脂質(zhì)過(guò)氧化的程度。
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