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氧化应激:糖尿病并发症的促发因素及潜在治疗靶点

Metabolic Diseases Diabetes Oxidative Stress Mitochondrial Dysfunction

糖尿病 (DM) 是全球公共卫生面临的主要挑战之一,会显著增加死亡风险。氧化应激是高血糖诱导的糖尿病血管损伤发生的关键驱动因素,包括微血管和心血管并发症。内皮细胞线粒体超氧阴离子的过度生成是糖尿病相关代谢异常的直接后果,并进一步激活五条主要致病通路:(1) 多元醇途径通量增加;(2) 晚期糖基化终产物 (AGEs) 生成增加;(3) AGE 受体表达增强;(4) 蛋白激酶 C (PKC) 各亚型的激活;(5) 己糖胺途径过度活跃 [1] [2]

除代谢紊乱外,氧化应激还强烈驱动炎症信号。活性氧 (ROS) 可促进 NF-κBNLRP3 炎性小体、iNOSCOX-2 的激活,导致持续的细胞因子产生及内皮功能障碍。持续的氧化应激还会引发“代谢记忆”现象,即使血糖得到控制,血管损伤仍会继续。受损的线粒体生物发生、降低的 NAD+/SIRT 信号以及线粒体 DNA 损伤会进一步加剧这一慢性炎症状态 [1] [3]

使用维生素 E 或其他抗氧化剂的抗氧化治疗被认为是一种针对血管氧化应激的对症治疗手段。α-硫辛酸作为具有自我再生能力的线粒体抗氧化剂,可在体内恢复内皮功能。Ruboxistaurin 是一种蛋白激酶 Cβ 亚型抑制剂,已被证明可降低视网膜氧化应激。PJ34 通过阻断多聚 (ADP-核糖) 聚合酶来调控受到氧化压力的细胞的线粒体功能。这两种化合物也能改善高糖诱导的内皮功能障碍。此外,噻唑烷二酮类、他汀类、ACE 抑制剂及 ATI 抑制剂均具有较强的抗氧化活性,可能对糖尿病并发症具有潜在益处 [4]

总之,大量证据表明氧化应激在糖尿病并发症中发挥核心作用。针对氧化还原失衡、线粒体功能障碍以及 ROS 介导的炎症信号的抗氧化治疗策略具有显著的治疗潜力,并持续成为糖尿病研究的重要方向。