2020-12-14 17:00 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
細胞氧化還原平衡為生物大分子正常發揮功能提供了穩定的微環境，是細胞正常生理功能的重要基礎。衰老的自由基學說認為氧化損傷導致衰老，半個多世紀以來人們試圖通過抗氧化延緩衰老，然而效果未盡人意，急需對該理論和應用重新思考，找出問題的原因所在。針對這一重要科學問題，中國科學院生物物理研究所陳暢課題組於2020年12月2日在 Antioxidants & Redox Signaling 雜誌在線發表了題為"Precision Redox: The Key for Antioxidant Pharmacology" 的科研論文綜述，首次提出精準氧化還原（Precision Redox）概念，闡述了機體氧化還原狀態的時空精準屬性，提出了抗氧化幹預的"5R"氧化還原精準調控原則，即抗氧化要做到："Right species, Right place, Right time, Right level and Right target "，並指出該原則是抗氧化藥物學的關鍵。
綜述從細胞和機體本身氧化還原狀態的不同、不同氧化還原狀態下功能的不同以及不同氧化還原調控方式導致治療效果的不同三個方面闡述了細胞和機體的精準氧化還原屬性。首先，不同的氧化還原指標（species）反映的氧化還原狀態不同；氧化還原狀態具有時空依賴的精準調控，細胞中不同的位置（place）氧化還原狀態不同，例如；不同組織或細胞器氧化還原狀態不同；機體在不同的時期（time）的氧化還原狀態也不同，例如細胞周期的不同階段、晝夜節律、季節、生命的不同階段、外部環境和病理條件等均造成氧化還原狀態不同；在整體水平上，不同個體之間的氧化還原狀態也存在差異。不同氧化還原狀態與其功能調控密切相關，例如內質網的偏氧化特性與蛋白質氧化摺疊功能密切相關。不同水平（level）的ROS/RNS針對不同修飾底物（target）可能發揮不同的調控功能；氧化還原幹預在不同的疾病階段也可能發揮截然相反的功能，甚至造成還原應激（Reductive stress）。正是由於氧化還原狀態和功能的不同，用於多種疾病治療的抗氧化劑也呈現出了不同的幹預效果：針對特定氧化還原指標、特定細胞器用於特定疾病階段或個體的抗氧化劑往往會取得更好的幹預效果。至此，陳暢課題組提出精準氧化還原調控的"5R"原則，也使以往抗氧化效果不理想甚至適得其反的原因得到解析：正是沒有考慮細胞和機體精準氧化還原的屬性，是廣泛的非特異的抗氧化幹預，而不是精準幹預。"5R"精準氧化還原調控原則是抗氧化藥理學研究的關鍵，同時也將對抗氧化劑在人們日常生活中的應用提供理論指導。未來氧化還原領域的發展，需要進一步研究開發更準確的檢測氧化還原狀態的方法，準確評價不同生理和病理過程的氧化還原狀態。未來需要發展氧化還原狀態的準確評估方法，發展綜合考慮上述多方面因素制定精準幹預措施，使抗氧化劑真正發揮作用。
中國科學院生物物理研究所陳暢研究員為本文的通訊作者，副研究員孟姣為本文的第一作者。該課題獲得國家重點研發計劃蛋白質機器與生命過程調控專項、中國科學院戰略性先導科技項目（B類）、國家自然科學基金重大研究計劃的資助。
"5R"精準氧化還原調控原則
文章連結：
https://www.liebertpub.com/doi/full/10.1089/ars.2020.8212
本文轉載自公眾號「大屯路15號」（IBP_Datun15）
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原標題：《【科技前沿】陳暢課題組發表綜述提出精準氧化還原概念及"5R"調控原則》
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