氧化应激作为国自然申报关注的热点，我们将从背景介绍、研究手段、方法、结果分析等角度深入解析这一主题。
氧化应激是指在生物体内，由于
氧化剂和抗氧化剂
之间的平衡被破坏，导致
过量的活性氧种（ROS）和自由基的产生
。这种失衡状态可能引起细胞结构和功能的损伤，是许多疾病的发病机制之一，包括癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等。
氧化应激通常是指在生物体内氧化剂的产生超过了体内抗氧化系统的清除能力。氧化剂主要是指活性氧种（ROS）如
超氧阴离子（O2-）、过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（·OH）
等。这些氧化剂能够攻击细胞的脂质、蛋白质和核酸，引发一系列的细胞损伤和病理反应。
ROS的产生:
ROS主要在细胞的线粒体呼吸链、细胞色素P450系统、白细胞的吞噬过程以及某些酶如NADPH氧化酶的作用下生成。外界因素，如紫外线、放射线、烟草烟雾、环境污染物等也可诱导ROS的产生。
氧化损伤:
一旦生成，ROS可迅速与细胞内的脂膜、蛋白质和DNA等分子反应，造成脂质过氧化、蛋白质氧化和核酸氧化，这些氧化产物可进一步损伤细胞结构和功能。
抗氧化防御系统:
生物体具有多种抗氧化系统以中和过量的ROS，包括酶类抗氧化剂如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）以及非酶类抗氧化剂如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素和谷胱甘肽等。
信号传递:
氧化应激不仅引发损伤，也是一个重要的细胞信号传递事件。ROS能够激活或抑制某些信号通路，影响细胞增殖、凋亡、分化等生理过程。
氧化应激与多种疾病的关系已被广泛研究。例如，在
心血管疾病
中，氧化LDL是动脉粥样硬化的关键因素之一；在
阿尔茨海默病
中，氧化应激损伤神经细胞，与病理进程有关；在
癌症
中，ROS可能通过损伤DNA促进突变和肿瘤的发展。
了解氧化应激的机制不仅有助于揭示疾病的发生发展过程，也对研发抗氧化药物和干预措施具有重要意义。
氧化应激的研究涉及多种技术手段和检测指标，以解析其复杂的生化途径和调控机制。以下是一些关键的研究方法和技术：
ROS检测：
利用荧光探针如二氯二氢荧光素（DCFH-DA）、羟基偶氮苯（DHE）等来检测细胞内的ROS水平。
脂质过氧化物测定：
通过测定丙二醛（MDA）和4-羟基壬烯醛（4-HNE）等脂质过氧化产物来评估氧化损伤。
蛋白质氧化：
检测蛋白质羰基含量和氧化修饰的氨基酸残基，如硝基酪氨酸。
抗氧化酶活性测定：
测定SOD、CAT、GPx等抗氧化酶的活性，以评估抗氧化防御系统的状态。
基因表达分析：
使用实时定量PCR（qPCR）和西方印迹（Western blot）技术来检测抗氧化酶和其他氧化应激相关蛋白的表达。
转基因技术：
通过转基因或基因敲除动物模型来研究特定基因在氧化应激中的作用。
细胞培养：
在体外条件下使用细胞模型（如培养的人类细胞线或原代细胞）来模拟和研究氧化应激。
细胞死亡和存活实验：
通过MTT、LDH释放等实验来评估细胞的死亡和存活情况。
显微镜观察：
使用荧光显微镜和共聚焦显微镜来观察细胞内ROS的分布和细胞结构的变化。
疾病模型：
使用诱导氧化应激的动物模型（如化学诱导的模型、遗传修饰模型等）来研究氧化应激在各种疾病中的角色。
行为和生理学测试：
评估动物的行为变化和生理状态，以理解氧化应激对整体健康的影响。
系统生物学分析：
利用高通量测序、蛋白质组学等技术生成的大数据，通过生物信息学工具分析氧化应激相关的基因和蛋白质网络。
下面我们来举2个例子带大家一键看懂氧化应激实验结果。
1. SCI大鼠的氧化应激水平升高
（PMID：21672207，《Journal of Biomedical Science》，中科院一区，IF：9.3）
