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有氧呼吸作用不可避免地會產生活性氧（ROS），在健康細胞中，活性氧的發生速度可控。 在氧化壓力條件下，ROS 的產生顯著增加，導致膜脂質、 蛋白質和核酸的損傷，這些生物分子的氧化損傷與各種病理事件有關，包括: 動脈粥樣硬化、癌化、缺血再灌流損傷和神經退行性疾病

活性氧物質 (Reactive oxygen species (ROS))

活性氧物質 (ROS) 是含氧的活性化學物質。 它們包括過氧化物 (peroxides)、超氧化物 (superoxide)、羥基自由基 (hydroxyl radicals)、單一態氧 (singlet oxygen)和α-氧 (alpha-oxygen)。活細胞中的 ROS 很容易用螢光染料來測定，例如: 使用 DCFDA。

DNA/RNA 損傷/脂質過氧化/蛋白質羰基化/硝化 (DNA/RNA damage, lipid peroxidation, and protein oxidation/nitration)

氧化壓力除了可以藉由直接檢測活性氧物質來測量之外，亦可透過檢測 DNA/RNA 損傷、脂質過氧化和蛋白質氧化/硝化等方式間接測量。這些氧化應激標誌物比活性氧物質來的更持久。

DNA/RNA 損傷 (DNA/RNA damage)
有幾種類型的 DNA/RNA 損傷可以作為氧化壓力標記進行測量。 8-羥基脫氧鳥苷 (8-OHdG) 可能是最常用的氧化壓力 DNA 損傷標記物。 彗星檢測 (Comet assay)、脫嘌呤/脫嘧啶位點檢測 (apurinic/apyrimidinic sites)和醛誘導損傷檢測(aldehyde-induced damage) 可用作不太直接的 DNA 損傷測量。

脂質過氧化 (Lipid peroxidation)
丙二醛 (MDA) 是最常用的氧化壓力脂質標誌物。 它是通過多不飽和脂肪酸的過氧化作用形成的，通常使用 TBARS 測定法進行定量。 TBARS 檢測並不完全特定於 MDA，因為其他醛也會通過檢測產生訊號，但是，TBARS 檢測通常比使用 HPLC 測量 MDA 更方便。 MDA 的競爭性 ELISA 檢測也可用。

其他脂質過氧化標誌物包括 4-HNA、8-異前列烷 (8-isoprostane)、脂質氫過氧化物和氧化的低密度脂蛋白 (LDL)。

蛋白質羰基化/硝化 (Protein oxidation / nitration)
蛋白質的氧化損傷可以採取蛋白質羰基化和蛋白質硝化（3-硝基酪氨酸; 3-nitrotyrosines）的形式。 活性氧還可以引起晚期糖基化終產物 (AGE) 和晚期氧化蛋白產物 (AOPP) 的形成。 所有這些標記都可以通過標準測定法進行測量。

抗氧化劑 (Antioxidants)

抗氧化酶和其他氧化還原分子可以抵消導致氧化損傷的 ROS。 用作氧化壓力標記物的抗氧化劑分為三類：小分子、酶和蛋白質（如:白蛋白）。

目前存在多種測定方法來測量樣品的總抗氧化能力 (total antioxidant capacity)，包括小分子和蛋白質抗氧化能力。 最常見的總抗氧化能力測定之一是 Trolox 等效抗氧化能力測定 (Trolox equivalent antioxidant capacity assay ;TEAC)。 氧自由基抗氧化能力 (oxygen radical antioxidant capacity; ORAC) 測定是另一種常見的氧化壓力測定，它通過測量抗氧化劑減少 ROS 對螢光染料的淬滅的能力來測量抗氧化能力。

還可以在特定分析物的水平上測量抗氧化活性。 例如，通過查看 GSH 和 GSSG 的相對水平。 穀胱甘肽 (GSH) 被認為是內源性抗氧化劑中最豐富的分子，以及其氧化形式為 GSSG。

可以根據氧化壓力水平測量抗氧化酶（例如: GST 和超氧化物歧化酶 (Superoxide dismutase; SOD)）的活性水平。

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