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目的:为了准确评估机体的抗氧化能力,探索氧化应激相关疾病的发病机制,本文基于I2/KI氧化还原电对建立一种能准确、灵敏的测定人体尿液抗氧化能力的方法,并用建立的方法对临床糖尿病患者氧化还原状态进行评价。从精密度、分辨率等角度比较多种检测机体抗氧化力的方法,优选出三种方法用于人体血清总抗氧化力的联合检测,以求达到对人体氧化还原状态的综合评价。应用建立的联合检测方法对临床慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）患者和老年人群的总抗氧化力进行测定,同时结合GST基因多态性、端粒长度、相关临床指标来探讨COPD的发病机制,并建立一个判定血清抗氧化力的新指标,即单位白蛋白的抗氧化活性。分析血清和尿液中主要抗氧化物质在总抗氧化力中所占比重及该物质抗氧化机制,以探讨临床疾病的发生与机体抗氧化力之间的关系。方法:1.基于I2/KI电对浓度比的对数与氧化还原电位（oxidation-reduction potential,ORP）呈线性关系,尿液与已知浓度比的I2/KI电对液反应后,电对液ORP值发生改变,建立了I2/KI电位法测尿液抗氧化能力。等差浓度的维生素C和尿液分别与I2/KI电对液进行反应后测定ORP值,评价方法是否具有良好的线性。根据美国临床实验室标准化委员会（National Committee for Clinical Laboratory Standards,NCCLS）的EP5文件对新建方法的精密度进行评价。并对碘滴定法和I2/KI电位法进行方法学评价。检测30例糖尿病人和30例正常人尿液抗氧化能力来验证此方法的临床应用价值。2.通过引入碘液、高锰酸钾溶液、过氧化氢溶液等外源性氧化物质,应用电位法、微量板滴定法、琼脂扩散法等不同检测手段,对血清中的抗氧化物质进行测定。经过对I2/KI电对法,Fe3+/Fe2+电对法,H2O2电位法,碘淀粉微量滴定法,KMnO4微量滴定法,碘淀粉琼脂法,KMnO4琼脂法7种方法的重复性、线性、相对分辨率以及检测条件进行综合比较,从中优化出三种最合适的方法,用于临床糖尿病人和健康人血清总抗氧化能力的检测。3.采用普通PCR技术对33例COPD患者和33例健康人的GSTM1、GSTT1基因多态性进行检测,并用实时荧光定量PCR技术测量端粒基因的相对长度,同时采用I2/KI电位法、KMnO4微量滴定法和H2O2电位法三种方法联合检测血清总抗氧化能力,并且对可能与抗氧化能力有关的生化指标进行组间比较。经Logistic回归分析,从中筛选出与COPD发病密切相关的指标做进一步的统计学分析。同理检测老年组和年轻组血清总抗氧化力,验证新建指标的临床应用价值。4.利用联合检测血清总抗氧化力的方法测定混合血清和等白蛋白浓度的白蛋白标准品抗氧化力,混合血清和等总蛋白浓度的总蛋白标准品抗氧化力,混合尿液和等尿酸浓度的尿酸标准品抗氧化力,混合尿液和等尿素浓度的尿素标准品抗氧化力,混合尿液和等肌酐浓度的肌酐标准品抗氧化力。根据测定结果分别计算白蛋白、总蛋白在血清总抗氧化力中的占比,以及尿酸、尿素、肌酐在尿液总抗氧化力中的占比,并应用质谱方法探讨白蛋白可能的抗氧化机制。结果:1.I2/KI电对液浓度比的对数与氧化还原电位（ORP）呈线性关系（R2=0.998）。维生素C与ORP呈线性关系（R2=0.994）。尿液浓度与ORP线性良好（R2=0.986）。精密度结果CV值在可接受范围内。I2/KI电对法与碘滴定法的测量结果相吻合,两种方法所测出的与尿液反应的碘单质量呈线性相关（R2=0.987）。临床标本检测发现糖尿病组和正常对照组的尿液ORP值有统计学差异（P<0.05）。2.几种方法的精密度均在可接受范围,且呈良好线性关系,通过比较相对分辨率,并结合每种方法的检测原理与适用条件,最终优选出碘/碘化钾电位法、H2O2电位法、KMnO4微量滴定法作为人体血清总抗氧化能力的联合检测方法。用优化方法检测临床血清标本,发现糖尿病组的总抗氧化力低于健康组,且有统计学差异（P<0.05）。3.COPD组的GSTM1、GSTT1基因缺失率明显高于对照组（P<0.05）。而血清总抗氧化能力在COPD组和对照组,GSTM1（+）组和GSTM1（–）组,GSTT1（+）和GSTT1（–）间的差异都具有统计学意义（P<0.001）。经Logistic回归分析,COPD发病与总抗氧化能力Z（M）和ALB密切相关,回归参数经检验具有统计学意义（P<0.05）。新指标单位白蛋白的抗氧化能力在COPD组和健康组,及老年组和年轻组的差异均具有统计学意义（P<0.05）,表明这一指标的建立具有潜在临床应用价值。最终经Logistic回归等综合统计学分析发现,根据GSTM1,GSTT1基因表达及端粒长度这三个因素可以正确预测COPD疾病的发生。4.白蛋白（albumin,ALB）抗氧化活性在血清总抗氧化力中所占比例为63.5%,总蛋白抗氧化活性在血清总抗氧化力中所占比例为82.5%,尿酸抗氧化活性在尿液总抗氧化力中所占比例为50%,尿素和肌酐无明显抗氧化能力。MALDI-TOF质谱分析白蛋白氧化后分子量增加879Da,与理论分析增加989Da基本吻合。结论:1.建立和优选了I2/KI电位法、H2O2电位法、KMnO4微量滴定法三种方法联合检测血清总抗氧化力的方法,该方法适用于测定糖尿病、COPD等临床疾病人群的血清抗氧化力,具有临床应用价值。2.本实验建立了评价血清抗氧化力的新指标——单位白蛋白的抗氧化力,发现这一指标在相关疾病患者中会降低,证明该指标可用于预测和评估相关疾病的发生,有潜在临床应用价值。3.机体总抗氧化力病理性降低到一定程度后与GSTM1、GSTT1基因缺失,端粒长度缩短密切相关,因此可以从分子水平上预测机体的抗氧化能力与健康水平。4.发现血清中的白蛋白和尿液中的尿酸分别是这两种体液中的重要抗氧化物质。