SOD检测的临床意义与应用

超氧化物歧化酶（SOD）检测的临床意义与应用一些研究表明，人体利用的氧气中约有1%～3%转化为O2－·[1]。体内有98%的氧还原成水，1%～2%的氧还原为氧自由基[2]。据估计人体内总自由基中约95%以上属氧自由基[3]。可见超氧阴离子自由基（O2－·）很大程度地决定了总自由基的量[4]，在自由基中占有重要的地位[5]。大量研究证明，体内过量的自由基会损伤蛋白质、细胞膜，促使细胞组织DNA突变，从而诱发或加速人体多种疾患的产生与恶化。在辐射损伤、炎症和应急反应、肿瘤病变、再灌注损伤、衰老等多种情况下，多伴随自由基异常剧增。超氧化物歧化酶是体内自由基－超氧阴离子自由基（O2－·）重要的清除剂。（一）超氧化物歧化酶（SOD）超氧化物歧化酶（superoxidedismutase，SOD；ECl.15.1.1）是一类广泛分布于组织细胞内的金属酶，用于催化超氧阴离子自由基（O2－·）发生歧化反应，它对平衡机体氧化与抗氧化系统、免除自由基损伤起着至关重要的作用。人体中SOD水平与自由基含量呈负相关，其水平的高低可间接反映机体内自由基的含量。SOD广布于全身各组织，以肝含量最高，其次为肾和红细胞，红细胞由于携带氧气的功能和暴露在富氧的环境中，需要大量的SOD以消除可能产生的自由基。尿、脑脊液、浆膜腔积液、精液、支气管肺泡灌洗液等各种体液中也含有SOD[6]。超氧化物歧化酶—超氧阴离子自由基（O2－·）重要的清除剂（二）临床意义众多临床研究资料表明，由于氧容易接受电子导致氧自由基形成激增而过剩，发生过氧化损伤。对氧需求高的器官如心、脑等人体生命重要脏器，因其缺血、出血性病伤或手术治疗过程中很容易发生严重的缺血再灌注继发（自由基）损伤。有大量的临床研究证明，如不及时进行自由基清除干预，就会带来严重的后果。以聂瑾的报告[7]举例说明：在其临床研究中，急性脑梗死（ACI）治疗组（实施自由基清除剂依达拉奉干预治疗）的总有效率90％，显效率66.7％，死亡数为0；对照组（未实施自由基清除干预治疗）的总有效率只有53.3％，显效率仅为33.3％，死亡1例，两组间有显著差异性。缺血-再灌注继发（自由基）损伤的严重性、危害性之大以及实施自由基清除治疗的重要性，由此可见一斑。众所周知，为了使整个医疗过程最佳化，任何治疗过程都离不开对疗效进行观察和跟踪。在实施自由基清除干预治疗时，同样也应对患者体内自由基含量的变动实时掌握与了解。因此，对患者体内自由基含量的检测是必不可少的。SOD水平是公认的可间接反映机体内自由基含量的重要指标之一，它与自由基含量呈负相关。在国外，SOD常用于对缺血、出血性心、脑等重要脏器病伤（或手术治疗后）引发的继发性（自由基）过氧化损伤及其自由基清除药物治疗效果的监测（[22]、[28]、[29]、[35]、[42]、[43]、[44]），以指导临床制定相应的自由基清除干预对策及最佳治疗时间窗的确立，它对自由基继发损伤病情的诊断、自由基清除治疗疗效跟踪和预后判断与评估等具有重要参考价值。比较一致的意见是：SOD测定虽然是一种非特异的辅助诊断指标，但对机体自由基代谢紊乱、自由基清除干预对策、以及对于同一病患者病程转归（自由基损伤的加剧或降低、自由基清除剂药物或手术治疗效果）的判断，实时动态监测具有重要参考价值。1、SOD水平降低（1）生理性降低：①机体抗氧化营养素摄入不足如VitE、VitA、VitC、β-胡萝卜素、硒、铜、锌、锰等缺乏，硒是GSHPx的组成部分，铜锌是Cu/Zn-SOD的成分，锰是Mn-SOD的成分。②一般老年人清除酶活力降低老年人新陈代谢功能下降，酶诱导生成减少，不能维持自由基的低浓度动态平衡。（2）病理性降低：①脑部神经疾病脑血管病：急性脑梗死、脑出血、蛛网膜下腔出血、HIE外伤：颅脑损伤②缺血性心脏病心肌缺血（冠状动脉粥样硬化性心脏病）、急性心肌梗塞③医学手术救治治疗后继发损伤l缺血-再灌注损伤（IRI）全身循环障碍待恢复血液供应后造成再灌注损伤：休克微循环痉挛解除、心脏骤停后心脑肺复苏、体外循环的建立与撤除（如：心脏外科体外循环术后重新恢复血流供应后可能造成心肌缺血-再灌注损伤等）某一组织器官缺血后血流恢复或某一血管再通后造成再灌注损伤：如动脉搭桥术、经皮腔内冠脉血管成形术（PTCA）、溶栓疗法、器官移植、断肢再植、冠状动脉痉挛解除等l高压氧（HBO）治疗后过度氧化损伤l放射治疗后过氧化损伤：放射性脑病2、SOD水平增高（1）生理性增高：长时间外源性增加过多的SOD，机体将不能维持一定量的自由基水平，免疫细胞使用自由基作为一个方法执行其免疫功能，过低的自由基会引起生理生化过程失常，破坏正常的生理功能，如：机体解毒、吞噬功能下降、凝血过程受阻及胶原蛋白、前列腺素、环核苷酸合成受损等，并引起严重的毒副作用。（2）病理性增高：国内外研究表明，在急性病患发生初期，当机体自由基产生大幅过多激增时，机体会很快引起氧化应激，并影响到蛋白质表达等调节、应答机制。在自由基的诱导及机体代偿应激下，细胞或机体会诱导性地增强抗氧化能力，一般会出现一过性SOD水平增高现象。但随着高浓度自由基对SOD的大量消耗，以及机体的失代偿，SOD的生物合成能力会很快回落到低水平，并与较高浓度的自由基保持新的动态平衡。（三）临床应用1、脑部神经疾病（1）脑血管病：急性脑梗死、脑出血、蛛网膜下腔出血、HIE（2）外伤：颅脑损伤聂瑾报告[7]，选择发病48h内的急性脑梗死（ACI）患者60例，随机分为治疗组和对照组，对照组予常规方法（丹参、尼莫地平、胞二磷胆碱等治疗），每组各30例，治疗组在常规治疗的基础上加用新型自由基清除剂依达拉奉注射液30mg，静脉滴注，2次/d，治疗前后定期对患者进行常规检查，治疗2w后进行疗效观察，治疗组总有效率90％，显效率66.7％，基本痊愈8例，显著进步12例，进步7例，无变化3例，恶化、死亡数为0；对照组总有效率53.3％，显效率为33.3％，其中基本痊愈3例，显著进步8例，进步5例，无变化10例，恶化3例，死亡1例，两组间有显著差异性。治疗组无明显不良反应。这些病例的对比研究说明了急性脑梗死（ACI）患者缺血期和再灌注后增加的有害活性氧自由基引起的细胞膜脂质过氧化损伤、蛋白质氧化和DNA损伤是导致病患病情加重甚至死亡的主要原因，而自由基清除诊治急性脑梗死是有效的。国内孟文格等[8]对120例急性脑梗死患者随机分为2组，2组均予常规治疗，治疗组在此基础上予自由基清除剂依达拉奉30mg静滴，2次/d，连续14d，检测治疗前、发病72h和治疗后7d、14d患者血清SOD的浓度。结果：治疗组与对照组比较于发病72h、治疗后7d血清SOD高，均有显著性差异（P0.01）。急性脑梗死（ACI）患者48h发病入院SOD因高浓度自由基的应答效应和机体代偿应激即开始升高并一度高于正常对照组，随后因自由基被SOD歧化消耗及机体代偿降低而趋降至低于正常对照组，但治疗组在发病72h和治疗后7d、14d患者血清SOD浓度均高于对照组，有显著性差异（P0.01），说明自由基清除诊治可减少自由基损伤，保护脑神经元。李检生等[9]对38例急性脑梗死患者采用随机对照双盲试验，分别使用依达拉奉或安慰剂，于用药前、用药后第7天、14天、21天检测血清超氧化物歧化酶(SOD)等，并评价神经功能缺损(NDS)和日常生活能力(ADL)，研究发现试验组与对照组SOD随治疗过程均呈上升趋势，SOD水平动态曲线形成马鞍型，两组比较差异无显著性意义(P0.05)；试验组在第7天、14天、21天、3月的NDS和ADL评分与对照组比较，在第14天、21天差异最明显(P0.001)，验证了自由基清除诊治急性脑梗死是有效的。国内金霆[10]以及郑宗富[11]等采用福缘TMSOD试剂检测对多病例ACI自由基清除诊治疗效动态研究后也有类似验证结论。近年来还有多篇国内外文献有以上类似的验证报告[29][12][13]。国内谭华等[14]对62例急性脑出血患者随机分为治疗组与对照组各31例。对照组给予常规治疗，治疗组在对照组治疗基础上加用自由基清除剂依达拉奉，并在治疗前后14d进行神经功能缺损评分及血清超氧化物歧化酶（SOD）含量的测定。治疗组神经功能缺损评分较对照组明显降低（P0.05），血清SOD活性显著提高（P0.01），自由基清除诊治明显改善了急性脑出血患者神经功能。曾爱源等[15]对82例急性脑出血患者分成自由基清除剂依达拉奉治疗组与常规治疗组在治疗前后检测其血清SOD等的含量，并与20例健康成人测定结果对比。同时采用直线回归和相关、逐步回归分析患者临床神经功能缺损程度积分（NDS），以及与上述指标的关系。研究得出（1）急性脑出血患者SOD显著降低（P0.01）；（2）治疗后患者SOD显著升高（P0.01）。自由基清除治疗组明显优于常规治疗组（P0.01）。研究得出：急性脑出血患者体内其自由基反应病理性加剧，氧化、抗氧化作用严重失衡，宜早期应用自由基清除治疗，以减轻并防止继发性脑损伤，促进细胞功能的恢复。陆士奇等[16]对30例自发性蛛网膜下腔出血（SAH）患者血清可溶性细胞间黏附分子（sICAM-1）、可溶性血管内皮间黏附分子（sVCAM-1）及脑脊液中SOD进行动态观察后发现，SAH患者血清sICAM-1、sVCAM-1在发病后升高，以发病后5～7d变化最明显；SOD在早期出现短暂升高后迅速下降，SOD含量与SAH病情演变有关。国内蔡政云等[17]对54例创伤性蛛网膜下腔出血（tSAH）患者实施持续腰大池脑脊液引流治疗，并与对照组进行比较研究，结果：治疗组GCS评分在5d后明显提高；10d后治疗组患者外周血SOD水平均高于对照组（P＜0.05），而GCS评分与对照组相比无统计学差异（P＞0.05）。张一鸣等[18]将62例新生儿缺氧缺血性脑病（HIE）患儿随机分为常规治疗组和EPO治疗组，前者采用常规治疗，后者在常规治疗基础上于出生后24h内加用EPO每日200U／kg静脉滴注，疗程7d，2组患儿均于生后第1天、第8天采集血液样本，检测并比较2组患儿血清中SOD等的水平，同时与对照组（足月健康新生儿）比较。结果发现HIE患儿血清中SOD水平明显低于对照组（P0.05）；中、重度HIE患儿用EPO治疗后血清中SOD水平明显高于治疗前（P0.05）。结论：血清中SOD含量与HIE病情、疗效密切相关，是HIE疗效的敏感指标。李伟明等[19]对新生儿缺氧缺血性脑病（HIE）患儿初入院（HIE2h内）、第1天、第3天、恢复期的血浆中SOD进行检测，并与正常对照组比较，发现：HIE患儿血浆中第1天的SOD含量最低；初入院、第1天、第3天的血浆中SOD含量与正常对照组对比均有统计学意义（P0.01），而恢复期中SOD含量与正常对照组对比无统计学意义（P0.05），病情越重SOD越低，证明了SOD参与HIE的发病过程，在HIE的发病过程中起着重要作用。国内金其飞等[20]对42例颅脑损伤患者伤后经治疗1、3、10天测定了血液超氧化物歧化酶(SOD)含量。结果发现颅恼损伤患者SOD值显著低于正常对照组，伤情越重SOD值越低；伤后恢复组SOD值逐渐升高，而恶化组（6例恶化或死亡）治疗后无明显上升趋势，与治疗前比无显著性改变。该研究得出结论：颅脑损伤后血液SOD含量变化可反映伤情与预后。李振举等[21]选择符合要求的颅脑损伤患者60例，按照GCS评分标准分成轻型损伤组45例，中型损伤组8例和重型损伤组7例。20例健康员工为对照组。对人选的所有对象进行SPECT、CT扫描和SOD检测，其中颅脑损伤患者在伤后24h内和2周后进行SPECT和CT检查，伤后12h、24h、36h、48h、72h、1周、2周、1月和2月抽取外周静脉血测定SOD含量。并对所有患者在伤后6月按GOS评价预后。结果发现入院初和伤后2周，对颅脑损伤患者SPECT检出阳性率要明显高于CT检出阳性率（P0.01），尤其对轻型损伤的患者更是如此。SPECT检出的颅脑损伤病灶数也比CT多。外