自由基生物學(xué)

第一部分 基礎(chǔ)知識
1 自由基的定義與特性
1.1 自由基的定義及特性
1.2 自由基在體外的生成
1.3 自由基的化學(xué)反應(yīng)
1.4 與自由基有關(guān)的疾病及農(nóng)業(yè)問題
參考文獻(xiàn)
2 活性氧
2.1 活性氧的種類
2.2 活性氧在細(xì)胞器中的產(chǎn)生
2.3 在代謝過程中產(chǎn)生的活性氧
2.4 活性氧的性質(zhì)
2.5 活性氧對生物分子的損傷
2.6 生物分子受損后產(chǎn)生更多的活性氧
3 活性氧、活性鹵及其活性氧的相互作用（兼論氣體生物學(xué)）
3.1 NO的性質(zhì)
3.2 NO的合成和一氧化氮合酶
3.3 硝化脅迫
3.4 RNS與ROS的相互作用
3.5 NO的信號傳導(dǎo)和對細(xì)胞因子調(diào)節(jié)的作用
3.6 活性氮、活性氧和活性鹵的相互作用
3.7 NO、CO和H2S三種氣態(tài)遞質(zhì)的相互作用
參考文獻(xiàn)
4 對活性氧的防御
4.1 線粒體防御系統(tǒng)
4.2 抗氧化酶
4.3 氧氧化劑（消除劑）
4.3.1 內(nèi)源性抗氧化劑
4.3.2 外源性抗氧化劑
4.3.3 間接抗氧化劑
4.4 氧化性損傷的修復(fù)
4.4.1 蛋白質(zhì)的降解和修復(fù)
4.4.2 DNA的降解和修復(fù)
4.4.3 脂質(zhì)的降解和修復(fù)
4.5 凋亡
4.6 抗氧化劑的特性和相互作用
4.6.1 各施所長，互相配合
4.6.2 互相代償以維持總抗氧化能力恒定
4.6.3 自由基穩(wěn)衡性動態(tài)和氧化脅迫
4.6.4 過度防御的危害
4.6.5 抗氧化能力的誘導(dǎo)反應(yīng)
4.6.6 一些抗氧化劑也起促氧化作用
4.6.7 正確評價抗氧化療法
4.6.8 營養(yǎng)素與抗氧化能力的關(guān)系
4.6.9 抗氧化能力的量化
參考文獻(xiàn)
5 植物多酚類抗氧化劑
5.1 植物多酚類的種類及作用
5.1.1 多酚類的種類
5.1.2 多酚類的抗氧化作用
5.2 茶多酚
5.2.1 茶多酚對自由基的清除作用
5.2.2 茶多酚防護(hù)DNA氧化性損傷
5.2.3 茶多酚的抗癌作用
5.2.4 茶多酚對神經(jīng)系統(tǒng)疾病的防治作用
5.2.5 茶多酚的減肥作用（見14.4）
5.3 葡萄的多酚類
5.3.1 白藜蘆醇
5.3.2 原花青素
5.4 非食物來源的多酚類
5.4.1 松樹皮的多酚類
5.4.2 蜂制品的多酚類
參考文獻(xiàn)
6 活性氧調(diào)控信號傳導(dǎo)、基因表達(dá)和細(xì)胞功能
6.1 氧化還原敏感的信號傳導(dǎo)通路
6.1.1 Ca2+信號通路
6.1.2 cGMP信號通路
6.1.3 蛋白磷酸化信號通路
6.2 氧化脅迫、GSH、GSH／GSSG平衡與信號傳導(dǎo)
6.2.1 GSH的合成與它的氧還循環(huán)
6.2.2 GSH及y一谷氨酰半胱氨酸合成酶的調(diào)控
6.2.3 GSH／GSSG平衡對信號傳導(dǎo)的調(diào)節(jié)
6.3 NADPH氧化酶介導(dǎo)的活性氧在信號傳導(dǎo)中的作用
6.3.1 吞噬細(xì)胞NADPH氧化酶與信號傳導(dǎo)
6.3.2 非吞噬細(xì)胞NADPH氧化酶與信號傳導(dǎo)
6.3.3 植物NAPH氧化酶與信號傳導(dǎo)
6.4 活性氧在信號傳導(dǎo)中的作用機(jī)制
6.4.1 細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的改變
6.4.2 蛋白的氧化修飾
6.5 活性氧調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄
6.5.1 H2O2激活轉(zhuǎn)錄因子NF-KB
6.5.2　活性氧激活轉(zhuǎn)錄因子AP-1
6.5.3　活性氧激活轉(zhuǎn)錄因子AP-2
6.5.4　活性氧調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子HIF-1
6.5.5　p53的氧化還原調(diào)控
6.5.6 小結(jié)
6.6 活性氧調(diào)控組蛋白乙?；?br />6.6.1 活性氧和組蛋白乙?；谘装Y基因轉(zhuǎn)錄中的作用
6.6.2 氧化脅迫促進(jìn)組蛋白乙?；?br />6.6.3 氧化脅迫下調(diào)組蛋白乙酰化
6.7 活性氧調(diào)控基因表達(dá)
6.7.1 GSH在調(diào)控促炎癥基因和抗氧化保護(hù)基因中的作用
6.7.2 H2O2調(diào)控OxyR及其下游基因
6.7.3 活性氧調(diào)控SoxR及其下游基因
6.7.4 缺氧調(diào)控Fnr及其下游基因
6.7.5 活性氧調(diào)控rPos基因及其下游基因
6.7.6 金屬硫蛋白和MTF-1防御氧化脅迫
6.7.7 Nrf2-ARE通路與相關(guān)基因表達(dá)
6.8 氧化脅迫調(diào)控線粒體基因表達(dá)
6.9 氧化脅迫相關(guān)性疾病與基因表達(dá)異常
6.10 活性氧調(diào)控細(xì)胞功能
6.10.1 活性氧調(diào)控細(xì)胞增殖
6.10.2 活性氧調(diào)控細(xì)胞分化
6.10.3 活性氧調(diào)控細(xì)胞凋亡
6.1l 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
7 生殖發(fā)育與自由基
7.1 活性氧對精子結(jié)構(gòu)與功能的影響
7.1.1 精液中ROS的產(chǎn)生
7.1.2 精液對ROS的防御
7.1.3 適量ROS／RNS確保精子生理功能
7.1.4 過量ROS危害精子功能
7.1.5 抗氧化劑在醫(yī)學(xué)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
7.2 活性氧對雌性生殖的影響
7.2.1 活性氧的產(chǎn)生及防御
7.2.2 ROS使卵泡閉鎖
7.2.3 ROS參與黃體萎縮和溶解
7.2.4 ROS與胚胎和新生兒發(fā)育
7.3 NO在生殖發(fā)育中的作用
7.3.1 NO保障男性生育力
7.3.2 N0調(diào)節(jié)雌性生殖活動
參考文獻(xiàn)
8　活性氧對DNA的損傷及其修復(fù)
8.1 DNA的損傷方式
8.2 DNA損傷的后果
8.3 DNA損傷的酶性修復(fù)
8.3.1 切除修復(fù)
8.3.2 重組修復(fù)
8.3.3 SOS修復(fù)
8.3.4 錯配修復(fù)
8.4 DNA損傷的非酶性修復(fù)
8.4.1 非酶性修復(fù)的化學(xué)反應(yīng)
8.4.2 非酶性修復(fù)的確證
8.4.3 非酶性修復(fù)的機(jī)制
參考文獻(xiàn)
9 蛋白質(zhì)自由基及其催化作用
9.1 概述
9.1.1 蛋白質(zhì)中的氨基酸自由基
9.1.2 氨基酸和修飾氨基酸自由基的生成
9.1.3 酶催化中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)自由基的共性
9.2 核苷酸還原酶
9.2.1 I類核苷酸還原酶
9.2.2 Ⅱ類核苷酸還原酶
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 催化機(jī)制
9.4 細(xì)胞色素c過氧化物酶
9.4.1 CcP中的高鐵血紅素／色氨酸陽離子自由基
9.4.2 色氨酸自由基在電子傳遞中的可能作用
9.5 前列腺素H合酶
9.5.1 結(jié)構(gòu)中的外露酪氧酸殘基
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還原狀態(tài)
9.6.2 結(jié)構(gòu)中被半胱氨酸修飾的酪氨酸殘基
9.6.3 催化機(jī)制
9.7 醌蛋白
9.7.1 銅依賴的胺氧化酶
9.7.2 甲胺脫氫酶
9.8 其他酶催化過程中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)自由基
9.8.1 牛肝過氧化氫酶
9.8.2 DNA光修復(fù)酶
9.8.3 多巴胺口加氧酶
參考文獻(xiàn)
第二部分 自由基醫(yī)學(xué)
10 癌與自由基
10.1 致癌物和促癌物必須變成自由基后才起作用
10.1.1 多環(huán)芳烴類
10.1.2 芳胺和偶氮染料類
10.1.3 硝基及亞硝基類
10.1.4 激素類
10.1.5 促癌物
10.2 活性氧引起細(xì)胞癌變
10.2.1 金屬離子生成活性氧致癌
10.2.2 慢性炎癥生成活性氧致癌
10.2.3 活性氧損傷DNA而致癌
10.2.4 活性氧使染色體不穩(wěn)定而致癌
10.2.5 活性氧調(diào)控原癌基因和抑癌基因
10.2.6 活性氧參與癌侵襲、轉(zhuǎn)移和血管生成
10.2.7 癌細(xì)胞和癌病人都遭受氧化脅迫
10.3 減輕氧化脅迫以防癌
10.3.1　SOD促進(jìn)癌細(xì)胞分化
10.3.2　抗氧化劑防癌
10.3.3　快速修復(fù)DNA損傷使癌逆轉(zhuǎn)
10.3.4　限食和運(yùn)動防癌
10.3.5　ROS抑制端粒酶使癌細(xì)胞停止分裂
10.4　活性氧也起抗癌作用
10.4.1 抗癌藥產(chǎn)生大量ROS殺癌
10.4.2 活性氧使癌細(xì)胞分化和凋亡
10.5 活性氮與癌
10.5.1 活性氮的致癌作用
10.5.2 低濃度活性氮的殺癌作用和阻止轉(zhuǎn)移作用
10.5.3 活性氮促進(jìn)癌細(xì)胞分化
參考文獻(xiàn)
1l 衰老與自由基
11.1 活性氧是衰老的決定性因素
11.1.1 活性氧促衰
11.1.2 抗氧化能力過弱而致衰
11.1.3 衰老時核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的氧化性損傷加劇
11.1.4 決定壽命的基因與其防御活性氧的能力有關(guān)
11.2 強(qiáng)抗氧化能力延壽
11.3 延壽的有效措施
11.3.1 外加抗氧化劑延壽
11.3.2 保護(hù)線粒體以加強(qiáng)抗氧化能力
11.3.3 降低耗氧量延壽
12 病毒感染與自由基
13 毒品以來與自由基
14 肥胖與自由基
15 缺血再灌性損傷的自由基機(jī)制
第三部分 自由基農(nóng)學(xué)
16 植物活性氧的產(chǎn)生及防御
17 植物逆境脅迫與抗逆性
18 植物遭病原菌侵染后產(chǎn)生活性氧
常用縮略詞
索引