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衰老,不是自由基的错?自由基防御抗氧化易肺癌心裸鼹抗氧少
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作者:
王兴
时间:
2014-7-7 12:12
标题:
衰老,不是自由基的错?自由基防御抗氧化易肺癌心裸鼹抗氧少
衰老,不是自由基的错?
自由基实际上是机体防御机制的一部分 服用抗氧化剂的人更容易患致命疾病,比如肺癌和心脏病 裸鼹鼠体内的天然抗氧化物比小鼠更少
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2014-7-7 12:12 上传
撰文 梅琳达·温纳·莫耶(科学作家,纽约城市大学研究生新闻学院兼职助理教授)
翻译 应剑(中国医学科学院药物研究所药理学博士)李颂(北京师范大学细胞生物学博士)
审校 王春玲(中粮集团中粮营养健康研究院的首席营养学家)
“人体内自由基会导致氧化反应,氧化反应的堆积是导致衰老的主要原因”,这一观点已经流行了几十年。按照这种理论,随着时间的推移,氧化作用会使越来越多的脂质、蛋白质、DNA 片段等细胞关键组件受到损伤,最终损害组织、器官甚至机体功能。
然而,过去 10 年中,许多为支持“自由基等活性分子导致衰老”而开展的研究,都得到了相反的结果。甚至在某些条件下,这些高能分子不仅不危险,反而能触发动物体内的内在防御机制,促进机体健康。
线虫的启示
戴维·格姆斯是英国伦敦大学学院健康老龄化研究所的副所长,他常以秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)为对象,研究衰老相关问题。2006 年的一次实验中,格姆斯发现,一组经过基因改造,导致身体里塞满了自由基,原本“注定”会死掉的线虫竟然活了下来。格姆斯让实验室另一名研究人员核查结果,并重复实验,结果依然是“尽管这使线虫遭受了非常严重的氧化损伤,但线虫的寿命就是没有缩短”。
许多科学家在其他动物上开展的实验,也得到了令人困惑的类似结果。美国得克萨斯大学健康科学中心巴肖普长寿与衰老研究所的负责人阿兰·理查德森也发现,小鼠体内自由基的多少,并不会影响它们的寿命长短。生理学家罗谢尔·比弗斯坦(Rochelle Buffenstein)甚至遇到了更大的困惑。过去 11 年间,他一直在研究为何裸鼹鼠(最长寿的啮齿动物)的寿命能够长达 25~30 年——大约是相同体型小鼠寿命的 8 倍。比弗斯坦研究发现,裸鼹鼠体内的天然抗氧化物比小鼠更少,身体组织中氧化损伤的积累,从小就比其他啮齿动物更严重。然而反常的是,它们可以健健康康、无病无灾地存活很长时间,直到老死。
这些结果不仅对未来抗衰老的人工干预有着重要启示,同时也对时下流行的、服用高剂量的抗氧化维生素这一做法提出了质疑。如果“氧化损伤导致衰老”这一理论是错误的,那么衰老的机制就比人们曾经设想的更复杂,也就需要研究人员从分子水平上重新认识健康老龄化(healthy aging)。
自由基的新功能
假设自由基随着机体衰老而不断积累,但它们又不一定导致衰老,那它们的作用是什么?迄今为止,这一问题引发了更多的推测,还没有确切的答案。
有科学家认为,自由基实际上是机体防御机制的一部分。在某些情况下,机体确实可能产生自由基,作为激活机体自身修复机制的信号。在这种情况下,自由基是细胞受到损伤产生的结果,而不是使细胞受损的原因。不过,海基米也认为,在大多数情况下,自由基也会导致细胞损伤。
微损伤能够帮助机体抵御更大的伤害,这种观点并不新鲜:逐渐增加肌肉承受的张力可以使肌肉变得更强壮。相反,许多偶尔运动的人经常遇到痛苦的经历——久坐在办公桌前度过漫长的一周后,突然的运动提高了对身体机能的要求,很容易导致各种严重受伤。
当维生素成为杀手
如果自由基并非总是有害,那么与此相应,抗氧化物的作用就并不总是好的。
流行病学研究表明,多吃水果和蔬菜(富含维生素及其他抗氧化物)的人,往往比不吃水果和蔬菜的人更长寿,而且患癌症的概率也更低。因此,服用抗氧化膳食补充剂似乎可以使人更健康。然而,一些严谨的科学研究并不支持这一假设。相反,这些结果表明,一些服用抗氧化剂的人更容易患致命疾病,比如肺癌和心脏病。
在 2009 年发表于《美国国家科学院院刊》杂志上的一项研究中,德国耶拿市弗里德里希·席勒大学的营养学教授迈克尔·里斯托(Michael Ristow)及其同事,比较了服用和不服用抗氧化剂的锻炼者的生理状况。里斯托发现,没有服用抗氧化维生素的锻炼者更健康,而且综合各种迹象,他们似乎也更不容易患 2 型糖尿病。
1996 年,一项约 18 000 名受试者参与的研究表明,与不服用抗氧化剂的普通人群相比,服用β- 胡萝卜素和维生素 A 的人群肺癌发病率提高了 28%,死亡率提高了 17%。肺癌发病率与死亡率的提高在研究开始 18 个月后变得明显,尤其在重度吸烟者群体中;而在暴露于石棉纤维(asbestos,一种已知的致癌物)的吸烟者群体中,肺癌发病率与死亡率提高幅度最大。
目前,52% 的美国人每天服用复合维生素补充剂,摄入大量抗氧化剂——如维生素 E(vitamin E)和β- 胡萝卜素(beta-carotene)。2007 年,《美国医学会杂志》(发表了一篇基于 68 个临床实验的系统综述,结论指出,抗氧化膳食补充剂并不能降低死亡风险。该综述的作者在分析了部分相对更客观的临床实验后发现,一些抗氧化剂甚至可能提高死亡风险,在某些情况下,这种风险的增幅高达 16%。
如今,包括美国心脏学会和美国糖尿病学会在内的诸多机构都建议,在没有被确诊为维生素缺乏症(vitamin deficiency)的情况下,不要服用抗氧化维生素。
格姆斯认为,实验证据指向一个全新的理论:衰老是由生长及生殖过程中某些生理过程的过度活跃引起。无论科学家持有何种观点,这些观点如何向前发展,“科学家对真相持续不断的探索,已经将这个领域推进到一个略显陌生,但更贴近真实的境界。这是一股令人振奋的新鲜空气”。
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