2018自由基与衰老10题(上)

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　　[编者按]自由基医学是上个世纪六七十年代孕育、诞生的一门生命科学新学科。而后，发展迅速，现已成为基础医学、临床医学和预防医学不可或缺的重要组成部分。因为，自由基在人体中既具有重要的生物功能，又几乎与人类常见的重大疾病，如死亡率最高的心脑血管疾病、最凶险的癌症等都密切相关，因而引起了人们的广泛关注和浓厚兴趣。各种大众传媒也时有关于“自由基”、“抗氧化剂”的宣传报道，但都是星星点点、语焉不祥，甚至有些是错误的。为此，我们特约请中华预防医学会自由基专业委员会组织有关专家撰写了系列文章，从不同角度介绍有关自由基医学的知识，以飨读者。
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　　长期以来，科学界一直认为，衰老阶段虽可延长，但不能推迟。可是，人们普遍希望的不是延长衰老阶段来达到长寿，而是希望推迟衰老。也就是说，希望通过延长健壮的时间和缩短衰老的时间来达到长寿的目的。幸运的是，近几年来已有许多突破性的科研成果表明，只要改变饮食和生活习惯就可推迟衰老。
　　然而遗憾的是，国人目前的生活习惯，恰恰与推迟衰老的措施背道而驰。我国在短短几十年内就完成了由营养不良到营养过剩的转换，而营养过剩对健康和寿命构成了新的严重威胁，现在，许多人还是抱着饥饿时代的旧观念来生活，还认为大碗吃饭和大块吃肉就是好日子。吃了过多的高脂高糖高蛋白物质，生出了许多“富贵病”。营养过剩和营养不良都会严重影响健康和寿命。
　　衰老是生命的基本现象。纵观古今中外。无论帝王将相、骚人墨客、凡夫俗子概莫能外。衰老学说有数10种，其中，只有自由基致衰老学说最有说服力，不断得到新的科学证据支持。下面就从10个方面来谈谈自由基与衰老的关系。
　　
　　一、活性氧致衰老
　　
　　自由基中最重要的成员是活性氧。对7种哺乳动物的研究表明，其脑、肝、肾、心和肌肉中活性氧越多，寿命就越短。由此得出结论：活性氧与寿命呈负相关。另一方面，机体防御活性氧的能力与寿命呈正相关，防御能力弱则易致衰老。有人测定了12种灵长类和2种啮齿类动物肝中超氧化物歧化酶(SOD)的活性和耗氧量。研究后表明：防御活性氧的能力越强、活性氧的数量越少，那么，寿命就越长。反过来说，防御能力越弱、活性氧越多，寿命就越短。
　　
　　二、抗氧化剂延寿
　　
　　那么，人为地提高防御能力或减少活性氧会延长寿命吗?
　　首先看口服抗氧化剂的效果。1995年，有人用抗氧化剂――褪黑激素喂饲小鼠或大鼠。当不服用褪黑激素的对照组在30个月内全部自然死光时，服用褪黑激素的鼠还活得较健康和年轻。实验证明，褪黑激素具有广泛的抗氧化作用，能加强大鼠大脑抗氧化酶基因的表达，能阻止蛋白和核酸的氧化性损伤，还能高效清除氧化能力最强的羟自由基。
　　2005年，有人用富含维生素C和维生素E、黄酮类、多酚类、B胡萝卜素等13种抗氧化剂混合的饲料来饲养小鼠，8～10个月后，小鼠机体自身的防御能力全面提高了。这表明合理膳食能有效提高防御能力。
　　有趣的是，组成清官医案中延年益寿方的各单味药都有抗氧化能力，其中，酸枣仁和当归的作用最强，人参和生地次之。中医的长期临床经验与现代科学成就弥合得如此天衣无缝，令人赞叹!
　　
　　三、有趣的返老还童实验
　　
　　介绍一个惊人的新发现：蜜蜂体内有一种物质叫卵黄蛋白原，它是抗氧化剂，能强烈抑制脂肪发生氧化性损伤。蜂王体内含量特别高，蜂王的寿命长达5年。工蜂含量低，寿命只有4～6周。当蜂群有需要的时候，工蜂能转换职能，变成保育蜂，专职侍候蜂王和幼虫。保育蜂体内的卵黄蛋白原大增，氧化的威胁得到显著的缓解，免疫系统得到彻底更新，寿命也就延长到了6～10个月，也就是说，寿命比工蜂竟延长了10倍!这种惊人的返老还童例子在生物界中是绝无仅有的。可惜卵黄蛋白原在其他生物上没有延寿作用。
　　
　　四、适当活动延寿
　　
　　减少活性氧有延寿效果吗?已知耗氧量与活性氧生成量是一起增减的，降低耗氧量也就减少了活性氧，所以，最自然和最方便的办法就是减少活动以降低活性氧。研究表明，少动的果蝇寿命延长。联想到乌龟时，就很容易接受上述结果。可是，再向深处思索，却引起了不少质疑。“生命在于运动”这句名言难道错了?且看下面实验――
　　运动后耗氧量必然剧增，肌肉活性氧增加3～7倍之多，其他器官中活性氧也增加，核酸的损伤性产物也明显增多。按照上述规律推测，剧烈运动会缩短寿命。还会带来疾病，这的确应该引起高度重视。如无特殊需要，不宜过分剧烈运动。但是反过来，如果长期少动，不出1个月，机体各种功能就退化萎缩，也失去了生活的意义，这种“赖活”何足恋!再者，肌肉只在强烈收缩后活性氧才增加。中等收缩时并不增多，甚至会减少。适度锻炼后，人肌肉中三种最重要的抗氧化酶都升高，因此，只要耗氧适当，防御能力反而比静息时强。让大鼠以每天11.5米份的速度蹬轮10分钟，平均寿命为605天，活性氧也减少了，而不运动大鼠的寿命只有474天。
　　有专家对哈佛大学校友会中45-84岁的14 000多人随访调查12年，这些人的生活习惯近似，便于比较。小活动量组死亡率只有不喜活动组的72％：中活动量组的死亡率更低，只有不喜欢活动组的46％。小活动量相当于每天走4公里或爬14层楼，这对多数人来说是小事一桩。中活动量相当于每天走8.3公里或爬32层楼，这也不难。更加有鼓舞作用的是，有些校友改变生活习惯，由不喜欢活动逐步增加活动，同样可以延寿。
　　以上实验和调查都说明，对正常人而言，花前月下散步的活动量是不够的，必须适当加大活动量，大步疾行或慢跑，使呼吸不由得变深且快，小喘、微汗和心搏稍快才好，也就是说应使活性氧略高于静息状态。以上谈的是活动的强度，从活动的时间来说。每周不少于3次，每次不少于30分钟。除运动外，劳动、跳舞、唱歌等都可以起到同样的作用。
　　
　　五、限食延寿
　　
　　以前，人们总以为加强营养，多吃补品，锦衣玉食，养尊处优的人会长寿，岂料恰恰相反，限食竟是最有效的延寿措施!这一发现已在不同国家的多个实验室一再得到证实。限食对原生动物、线虫、果蝇、蜘蛛、鱼类、啮齿类乃至灵长类动物都奏效，可见有普遍意义。限食指保证基本营养前提下减少1／3或2／3食量。限食的本质是限制摄入的热量。让大鼠摄入低热量的饮食，寿命从3岁延长到了4岁，即延长了33％。摄取低热量饮食的大鼠保持年轻状态的时间较长，患老年性疾病较少，空间记忆力强，神经功能和形态都年轻化。
　　美国《科学》杂志2004年报道，用蛋白质含量高、中、低的3种饲料分别喂蟋蟀，低蛋白组的寿命出人意料地高于其他两组。高蛋白组雄虫寿命低的原因与求爱鸣叫有关，这组雄虫叫得太欢!为求爱而付出了巨大代价，不但体重变轻。而且寿命变短。与此相反，低蛋白组鸣叫的次数较少，体重不减轻，寿命远大于高蛋白组。高蛋白组体内活性氧多，蛋白质和脂肪的氧化性损伤产物也多。这提示我们吃得太好，运动过少。求爱过旺会短命。
　　既然合理锻炼和限食都可延长寿命，那么，既锻炼又限食是否更好呢?把大鼠分成5个组：静息组、不限食组、单限食组、单锻炼组和既锻炼又限食组。果然，最后一组活性氧最少，抗氧化酶活性最高，寿命也最长。(待续)
　　
　　(编辑　祝健)