近年来，氧化应激的研究由于其在生物医学领域的巨大潜力，成为了国家自然科学基金的热点领域，众多项目获得了资助。
相关概念介绍
氧化应激是指由于自由基和抗氧化剂之间的不平衡，导致细胞或组织的损伤。自由基是含有未成对电子的非常活跃的化学物质，可以与蛋白质、脂质和DNA等重要的细胞分子反应，导致细胞功能障碍或死亡。
线粒体氧化应激：线粒体在细胞能量代谢中扮演重要角色，它们在能量转换过程中产生的反应性氧物种（ROS）如果超过细胞的清除能力，会引起线粒体和细胞的损伤，从而触发多种疾病，如帕金森病。
炎症反应中的氧化应激：在炎症过程中，免疫细胞如巨噬细胞会产生大量ROS来消灭病原体。这种增强的氧化应激状态如果不受控制，可能导致周围健康组织的损伤，如在关节炎中见到的关节损伤。
氧化应激与许多疾病的发生发展有密切关系。例如：
神经退行性疾病：在阿尔茨海默病、帕金森病等疾病中，氧化应激被认为是神经元损伤和死亡的关键因素。
心血管疾病：氧化应激通过损伤血管内皮细胞、促进动脉粥样硬化的形成，加重心血管疾病的进程。
癌症：氧化应激可以导致DNA的损伤和突变，进而促进癌细胞的形成和癌症的发展。
氧化应激受到广泛关注的原因：
疾病机理研究：理解氧化应激在各种疾病中的角色可以帮助揭示疾病的发病机制，为开发新的预防和治疗方法提供可能。
药物开发：通过抗氧化策略来减轻或阻断氧化应激的途径，可能为治疗包括癌症、神经退行性疾病和心血管疾病等多种疾病提供新的治疗手段。
公共健康：随着老龄化社会的到来，与氧化应激相关的慢性疾病越来越多，研究如何通过改变生活方式、饮食和环境因素来调控氧化应激，对公共健康具有重要意义。
了解氧化应激的生物学本质及其在疾病中的作用，有助于开发新的干预策略和治疗方法，从而改善患者的生活质量和预后。
下面来看几篇高分文献的研究：
1. Mitochondrial protein C15ORF48 is a stress-independent inducer of autophagy that regulates oxidative stress and autoimmunity
中文：线粒体蛋白C15ORF48是一种与压力无关的自噬诱导剂，可调节氧化应激和自身免疫
发文期刊：《Nature Communications》IF：16.6
摘要：自噬主要由细胞应激激活，例如饥饿或线粒体损伤。然而，在几种细胞类型中，如胸腺上皮细胞 （TEC） 中，不明机制激活了与压力无关的自噬。在这里，我们报告了线粒体蛋白C15ORF48是应激无关性自噬的关键诱导剂。从机制上讲，C15ORF48降低线粒体膜电位并降低细胞内 ATP 水平，从而激活 AMP 活化蛋白激酶及其下游 Unc-51 样激酶 1。有趣的是，自噬的C15ORF48依赖性诱导上调细胞内谷胱甘肽水平，通过减少氧化应激来促进细胞存活。缺乏C15orf48的小鼠在TEC中显示出与压力无关的自噬减少，但在骨骼肌中典型的饥饿诱导的自噬中没有减少。此外，C15orf48小鼠产生自身免疫，这与TECs中与压力无关的自噬对胸腺自我耐受至关重要的事实一致。这些结果表明，C15ORF48诱导与压力无关的自噬，从而调节氧化应激和自我耐受性。
（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 38296961/）2024-02
2. IL-4 activates ULK1/Atg9a/Rab9 in asthma, NLRP3 inflammasomes, and Golgi fragmentation by increasing autophagy flux and mitochondrial oxidative stress
中文：IL-4 通过增加自噬通量和线粒体氧化应激，激活哮喘中的ULK1/Atg9a/Rab9、NLRP3炎症小体和高尔基体碎片化。
发文期刊：《Redox Biology》IF：11.4
摘要：在哮喘期间，肺上皮炎症、线粒体氧化应激和高尔基体破碎加剧。然而，其潜在机制在很大程度上仍然未知。因此，本研究探讨了 ULK1、Atg9a 和 Rab9 在上皮炎症、线粒体氧化应激和高尔基体碎片化中的作用。我们发现ULK1基因敲除减少了炎症细胞的浸润，恢复了Th1/Th2比例的失衡，并抑制了屋尘螨诱导的哮喘小鼠肺组织中炎症体的形成。此外，我们证明了 Atg9a 在 S467 位点与 ULK1 相互作用。ULK1 磷酸化 S14 位点 Atg9a。ULK1激活剂（LYN-1604）和ULK1抑制剂（ULK-101）分别促进和抑制炎症小体活化，表明哮喘小鼠屋尘螨诱导的炎性小体活化依赖于ULK1。为了验证体内结果，我们随后使用含有 ULK1 野生型和 ULK1-S467A 基因的慢病毒感染 Beas-2b-ULK1 敲除细胞并建立稳定的细胞系。结果表明，ULK1 S467 位点对 IL-4 诱导的炎症和氧化应激至关重要。实验验证证实，Atg9a是Rab9的优良信号通路。有趣的是，我们首次发现Rab9在炎症诱导的高尔基体碎片化中起着非常重要的作用。抑制 ULK1/Atg9a/Rab9 信号通路的激活可以抑制哮喘中高尔基体的碎片化和线粒体氧化应激，同时减少 NLRP3 介导的肺上皮炎症的产生。
（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 38373380/）2024-05
3 Inflammation-Targeted Nanomedicines Alleviate Oxidative Stress and Reprogram Macrophages Polarization for Myocardial Infarction Treatment
中文：炎症靶向纳米药物缓解氧化应激并重编程巨噬细胞极化用于心肌梗死治疗
发文期刊：《Advanced Science》IF：15.1
摘要：心肌梗死 （MI） 是一项重要的全球健康挑战，目前的治疗受到复杂的心肌梗死微环境的限制，尤其是过度氧化应激和强烈的炎症反应，这些反应会加剧心肌功能障碍和心肌梗死进展。本文开发了一种基于甘露聚糖的纳米药物Que@MOF/Man，用于靶向炎性梗死心脏并递送抗氧化和抗炎剂槲皮素（Que），从而促进心脏修复的有益心肌微环境。甘露聚糖在纳米颗粒表面的存在使巨噬细胞而不是心肌细胞能够选择性地内化。Que@MOF/Man 有效中和巨噬细胞中的活性氧，以减少氧化应激并促进其分化为修复表型，通过细胞间通讯调和炎症反应并增强心肌细胞存活。由于巨噬细胞募集到心肌梗死后发炎的心肌中，在体内，与游离 Que 相比，在心肌梗死大鼠中施用 Que@MOF/Man 揭示了在受伤心肌中的特异性分布。此外，Que@MOF/Man 在解决炎症和保护心肌细胞方面表现出良好的结果，从而阻止了心肌进一步重塑并改善了心肌梗死大鼠的心脏功能。这些发现共同验证了炎症靶向递送策略的合理设计，以减轻氧化应激并调节受损心脏的炎症反应，为心肌梗死治疗提供了治疗途径。
（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 38582507/）2024-06
4. DRD4 alleviates acute kidney injury by suppressing ISG15/NOX4 axis-associated oxidative stress
中文：DRD4 通过抑制 ISG15/NOX4 轴相关氧化应激来缓解急性肾损伤
发文期刊：《Redox Biology》IF：11.4
摘要：急性肾损伤 （AKI） 是一种危及生命的健康状况，与发病率和死亡率的增加有关。尽管对AKI的机制进行了广泛的研究，但用于预测和治疗的有效临床工具仍然稀缺。氧化应激和线粒体损伤在 AKI 中起关键作用，多巴胺 D4 受体 （DRD4） 已被证实与氧化应激相关。在这项研究中，我们假设 DRD4 可以通过其抗氧化和抗凋亡作用来减弱 AKI。在体内，接受缺血/再灌注损伤（IRI）或顺铂治疗的小鼠肾脏中的DRD4显着降低。值得注意的是，DRD4 通过下调活性氧 （ROS） 生成和 NADPH 氧化酶 4 （NOX4） 表达来抑制氧化应激和增强线粒体生物能量学，从而显着减弱肾毒性。在体外，DRD4 显示出改善缺氧/复氧或顺铂治疗的 HK-2 细胞氧化应激诱导的细胞凋亡的能力。转录组测序显示，从机制上讲，DRD4降低了其下游靶标干扰素刺激基因15（ISG15）的表达，抑制了NOX4的ISG化，增强了NOX4的泛素化，导致其降解，并最终抵消了氧化应激诱导的AKI。总之，这些发现强调了 DRD4 在 AKI 中的重要性，并阐明了 DRD4 作为 IRI 或顺铂诱导的肾毒性的潜在保护剂。
（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 38354631/）2024-04
5. SLC15A3 plays a crucial role in pulmonary fibrosis by regulating macrophage oxidative stress
中文：SLC15A3通过调节巨噬细胞氧化应激在肺纤维化中起着至关重要的作用
发文期刊：《Cell Death And Differentiation》IF：12.4
摘要：特发性肺纤维化（IPF）是一种致命且不可逆的疾病，几乎没有有效的治疗方法。由于直接暴露于空气，肺泡巨噬细胞 （AM） 从初始阶段开始参与 IPF 的发展，并对外部氧化损伤（肺纤维化的主要诱因）做出反应。AM中的氧化应激在促进纤维化发展中起着不可或缺的作用。寡肽组氨酸转运蛋白SLC15A3主要在巨噬细胞溶酶体膜上表达，在肺中高表达，已被证明参与先天免疫和抗病毒信号通路。在这项研究中，我们证明在博来霉素（BLM）或辐射诱导的肺纤维化期间，巨噬细胞的募集诱导了肺SLC15A3的增加，而SLC15A3的缺乏保护了小鼠免受肺纤维化的影响，并维持了肺微环境的稳态。从机制上讲，SLC15A3缺乏抵抗巨噬细胞中的氧化应激，SLC15A3与支架蛋白p62相互作用以调节其表达和磷酸化激活，从而调节p62核因子红系2相关因子2（NRF2）抗氧化应激通路蛋白，其与活性氧（ROS）的产生有关。总体而言，我们的数据为靶向SLC15A3调节巨噬细胞氧化应激提供了一种新的机制，支持抑制或沉默SLC15A3预防和治疗肺纤维化的治疗潜力。
（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 38374230/）2024-04
小结
综上所述，氧化应激的研究可以通过探索其在不同疾病状态下的角色和机制，特别是在炎症、线粒体功能障碍和自噬调节中的影响，进而发现潜在的治疗靶点。这包括研究关键分子如C15ORF48、ULK1/Atg9a/Rab9和SLC15A3等在调节氧化应激和相关病理过程中的作用，以及这些分子如何影响细胞信号通路，例如NRF2抗氧化应激通路和NLRP3炎症小体的激活。通过这些研究，可以开发针对氧化应激的新治疗策略，以预防和治疗心肌梗死、哮喘、急性肾损伤和肺纤维化等疾病。
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