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活性氧簇(ROS)是高血糖引起肾脏病变的重要介导因素。还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶途径和线粒体途径及晚期糖基化终末产物均参与高血糖状态下ROS的产生。ROS可激活蛋白激酶C(PKG)，而PKC通过活化蛋白激酶K，转录因子如核因子-κB、活化蛋白-1来达到对糖尿病时肾脏的损伤。抗氧化剂可能对糖尿病肾病的防治有作用。