羟自由基（^·OH）是已知的人体内活性最强、寿命最短的自由基，其寿命大约是10^-9 s，超氧阴离子自由基（O₂^·-）是人体内最早发现、最"原始"的自由基，其他大部分自由基均由其歧化或与其他物质反应生成，其寿命大约是10^-6 s，单线态氧有两种存在形态，一种寿命约为4.2 μs，一种寿命不足10^-10 s。HO₂^·的寿命可达17 s，半醌自由基、苯氧自由基、环戊二烯基自由基等寿命相对较长，可达几十分钟至几十天，因其寿命长，进入人体后能引发自由基链反应，产生二次自由基，被称为环境持久性自由基。其他自由基普遍具有反应活性高、寿命短、传统方法难测定的特点，因此大多数自由基的寿命尚不清楚。

    2.人体内自由基的来源：
   人体内自由基可分为内源性自由基和外源性自由基。内源性自由基主要来源于线粒体有氧呼吸电子传递途径、NADPH氧化酶途径、黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶途径、精氨酸-NO合成酶途径和功能紊乱的内皮NO合成酶途径等。此外，体内的过氧化物酶体、吞噬细胞等也会产生自由基，当人体内部发生炎症反应、缺血、心肌梗死，以及脑血栓发作、过量运动、长时间处在富氧、缺氧环境、不健康饮食习惯、心里因素等都会导致自由基过量产生。外源性自由基主要来自于环境污染（如光化学污染、大气颗粒物、环境烟草烟雾、环境持久性自由基、重金属、过渡金属、工业溶剂、农药等）和药物使用（硝酸甘油、扑热息痛、氟烷、部分抗癌剂、抗菌剂等）。此外，吸烟、酗酒、长时间日晒、辐射及紫外照射等也会打破体内氧化/抗氧化平衡，产生氧化应激。



    3.自由基与环境污染物间的关系：

• 自由基与重金属的关系

• 自由基与心脑血管疾病：

• 自由基与癌症：

• 自由基与生育及病理妊娠：

     研究发现，氧化应激能使男性精子数量减少、活性降低，影响男性的生殖能力。同时，还会影响卵巢的内分泌功能，影响卵母细胞的发育、成熟、卵泡闭锁，参与窦卵泡的凋亡，影响卵母细胞的质量，影响卵母细胞的受精和胚胎着床，影响体外受精-胚胎移植（IVF-ET）的成功率。引发不明原因的不孕、多囊卵巢综合征、子宫内膜异位症等与生育相关的疾病。同时，氧化应激还与自然流产、复发流产、子痫前期、妊娠期高血压、糖尿病等妊娠并发症和胎儿早产、低出生体重、胎儿器官发育迟缓／畸形、胎儿生长受限、巨大儿等不良出生结局息息相关。Lane等的研究还发现，母亲-胎儿间的氧化损伤密切相关，且胎儿体内（脐血）的脂质过氧化物含量显著高于母体含量，说明氧化损伤信息可能在母胎间传递，而且，氧化损伤的程度在母体和胎儿是不同的。该研究同时关注了脂质、蛋白质、核酸氧化损伤的生物标志物在母亲-胎儿间的经胎盘传递，但由于其研究DNA氧化损伤标志物的含量时受样本量的影响，只检测了胎盘中的8-OHdG含量，缺乏母血-胎盘-脐血的配对样本。不能很好的说明氧化损伤信息（尤其是遗传信息）在母胎间的传递。

     此外，研究表明自由基或氧化应激还与糖尿病，系统性红斑狼疮，骨质增生异常综合症，风湿性关节炎、白内障、哮喘、小儿肺炎，缺血再灌注损伤等疾病相关。

     虽然，目前对自由基及其所产生的氧化应激与人体健康方面的研究已取得了一定的成果，自由基／氧化应激引发衰老、心血管疾病、神经退行性疾病的可能途径也相对明了，但也还存在一些不足，主要表现为自由基/氧化应激与人体健康方面的大部分研究还停留在用已发生的病变或不良反应来逆向的推测其与自由基或氧化应激的关系，而并不是用自由基／氧化应激的产生机制、可能引发的反应、造成的损伤来正向的推测其健康风险，且大部分研究只定性，没定量。图1总结了自由基／氧化应激破坏细胞结构和功能完整的可能途径及其对人体健康的影响。

图2 人体内自由基/氧化应激清除的主要途径和常见机制

    人体内自由基的研究已超过半个世纪，目前人体内常见的自由基种类、检测方法及其与部分疾病的关系和自由基保健食品、自由基清除药品（天然产物）的研究已相对成熟，但也还存在以下问题和不足：

（1）自由基/氧化应激与人体健康的关系研究还主要停留在用已发生的病变或不良反应来反推其与自由基/氧化应激的关系，缺少从自由基／氧化应激的产生、作用机制和可能造成的危害来预测其可能产生的健康风险，且缺乏自由基/氧化应激与健康风险间的定量关系研究。

（2）人体内自由基检测的常用方法是间接检测法，间接检测法不能直接测定人体内的自由基含量，只能通过检测人体内相关抗氧化酶的活性或其与生物大分子反应生成的中间产物来间接衡量人体内自由基的含量，而人体内清除自由基的抗氧化剂除了酶类，还有非酶类，酶类和非酶类抗氧化剂在清除自由基上，各自的贡献率如何，只检测抗氧化酶的活性是否能准确的反应自由基含量，或体内抗氧化酶的活性和自由基浓度的相关性是多少，哪一种或几种抗氧化酶的活性更能反映自由基的含量水平等都还有待进一步的研究。

（3）肌体动用体内抗氧化酶来清除O₂^·-自由基时，先由SOD将O₂^·-歧化为H₂O₂，再由CAT和GSH-Px将H₂O₂分解为H₂O和O₂以到达清除自由基的目的，此过程中是否存在限速的关键酶，在CAT和GSH-Px协同将H₂O₂分解为H₂O和O₂的过程中谁起主导作用，在H₂O₂浓度低时谁先启动，以及在什么条件下才会使CAT和GSH-Px不能完全分解H₂O₂，而使H₂O₂与体内的过渡金属发生芬顿反应生成^·OH等也尚不清楚。

（4）研究发现PAHs、重金属、PM等进入体内都会诱导自由基产生、抑制抗氧化物活性或抗氧化物相关基因的表达，但机制却不详，已知^·OH可以修饰嘌呤碱基和嘧啶碱基，造成DNA链损伤或断裂。重金属抑制抗氧化物基因的表达是否是先诱导体内^·OH生成，再由^·OH修饰嘌呤碱基和／或嘧啶碱基，造成DNA链损伤或断裂从而抑制基因表达。以及环境污染物种类众多，各污染物进入体内后是否有对应的特异标志物，特意标志物是什么，也还有待研究。

（5）自由基是人体内最直接、最高效的杀手，研究显示编码维生素C转运蛋白的基因的多态性和谷胱甘肽S-转移酶的基因多态性均与人体内维生素C的含量有关，编码抗氧化物的等位基因的多态性与中枢神经系统SOD、CAT、GSH-Px和谷胱甘肽转移酶活性异常有关^[76]，而体内自由基的浓度又与维生素C、SOD、CAT、GSH-Px和GST的活性相关，基因可以遗传，婴儿体内的自由基浓度是否与父母基因型有关，氧化损伤信息在母婴间如何传递等也有待研究。

     综上，虽然人体内自由基的研究也具备一定的规模，某些方面也相对饱和，但也还存在一些缺陷和不足。在将来的研究中，研究自由基/氧化应激的来源、种类、作用机制和可能造成的危害来预测、评估其健康风险，建立自由基／氧化应激类型、强度与机体病变及不良反应间的定性、定量关系，以及自由基的靶向治疗、原位检测，自由基氧化损伤信息在母婴间的传递等可能具有广阔前景和深远意义。