從自由基被發現到現在，經歷了幾個重要階段：
1775 –Priestley: discovery of O2 observation of toxic effect of O2
1900年確認化學領域自由基，產生自由基化學；1900 – Gomberg: discovery of triphenylmethyl radical三苯甲基的製備，首先確定了自由基的概念。
第一階段：輻射生物學
Until 1950/60: minimal attention was given to biological actions of free radicals and reactive oxygen species
輻射生物學的研究，證明自由基可以導致機體損傷，啟動了自由基生物學。開始沒有認識到體內存在自由基。
第二階段：SOD和炎症反應
1969 – McKord and Fridovich: overy of SOD and suggestion of the existence of endogenous superoxide 。 McKord and Fridovich發現了SOD才認識到自由基是機體的成分。
1973 – Babior et al.: Recognition of the relationship between superoxide production and bactericidal activity of neutrophils炎症反應與自由基的關係。
第三階段：缺血再灌注損傷
1981 – Granger et al.: recognition of the relationship between local ROS production and ischemia/reperfusion induced gut injury缺血再灌注損傷與自由基的關係，引起了自由基生物學的一個高峰。這個階段大家認為，使用維生素等抗氧化物質可能是治療疾病的有效途徑。現在已經證明是錯誤的。
第四階段：自由基是重要的信息分子
時間比較難以具體確認。這個階段早期，大家關注的重點是自由基損傷的效應，後期開始關注正面的作用。已經證明自由基是重要的信息分子，離開了自由基是不行的，單純清除自由基是沒有意義的。一氧化氮的研究實際上就是這個年代的一個重要工作，後來獲得諾貝爾是自由基生物學領域的最高潮。
第五階段：針對性抗氧化策略
最近，人們在這些研究的基礎上，出現了兩個發展熱點：特異性抗氧化和內源性抗氧化。
特異性抗氧化是用比較特異的抗氧化物質來阻斷那些主要損害機體的自由基，保留正常或好的自由基的方法，日本人發現的一個藥物：衣達拉奉，就是一個典型代表。當然目前在臨床上使用的藥物不多，可能將來有更好的。
另一個方面就是10年前，發現有一個重要的抗氧化轉錄系統NRF2，該因子能激動大部分內源性抗氧化系統：例如HO-1、硫氧化還原蛋白、GSH合成等，這些物質是體內抗氧化最有效的系統，不需要補充抗氧化物質，就可以發揮作用，而且不會造成過度抗氧化，實際上氧化還原最重要的是平衡，不是單純抗氧化。
許多天然化合物能激動這個途徑：例如來自十字花植物的蘿蔔硫素、薑黃素等，作用很強。目前證明，這些藥物是十分有效的抗癌和抗氧化、抗衰老的物質。具有十分光明的前景。
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