永生道路上的一座大山——「自由基」

衰老一直是人类避不开的问题，按照2015年中国统计局发布的数据来看，我国人口的平均寿命是76.34岁，这一数字看似再平常不过，但如果说这还不到人类潜在寿命的一半，你会作何感想？

美国哈佛医学院基因诊断室的研究人员根据人体生长规律及基因特点进行推测，提出人类的潜在寿命可以达到167岁左右，远高于实际统计的平均寿命，那到底是什么原因导致了人们平均寿命的降低呢？

正如物种起源一样，关于衰老的理论众说纷纭，其机制并不能被完全确定，但目前较多的研究表明衰老可能与人体内的自由基有关。早在1950年，美国内布拉斯加大学医学院医学博士Denham Harman教授就首次提出了“自由基衰老理论”[1]，其核心内容有三条：

(ⅰ) 衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的；

(ⅱ) 这里所说的自由基，主要就是氧自由基，因此衰老的自由基理论，其实质就是衰老的氧自由基理论；

(ⅲ) 维持体内适当水平的抗氧化剂和自由基清除剂水平可以延长寿命和推迟衰老。

图1  自由基进攻人体细胞

（图源：网络）

自首次提出后，Harman博士也在不断对该理论进行改进。1972年，他提出“线粒体衰老理论”，认为线粒体中产生的氧自由基会破坏某些大分子，包括脂质，蛋白质和最重要的DNA。这种破坏又会使氧自由基不断增加，加速对细胞的破坏，最终导致人类机体的损害，是一个恶性循环的过程。

自由基是1832年德国化学家Von Liebig在化学反应中最先发现并命名的，也称游离基。自由基是指原子核外存在不成对电子的原子、原子团或分子。如果按照Harman博士的“自由基衰老理论”来看的话，可能有很多人会认为自由基就是衰老的罪魁祸首，但这其实只是自由基的负面作用被放大化了而已。

一、自由基之利

在正常生理情况下，人体内也会不断地产生自由基，它们是人体正常代谢的中间体或产物，适量的自由基也能够辅助机体进行一定的代谢，如：

(ⅰ) 自由基可以帮助机体传递能量，维持机体正常代谢；

(ⅱ) 白细胞可以通过释放活性氧向癌细胞进攻，抑制癌细胞的生长繁殖；

(ⅲ) 一氧化氮自由基有抑制血小板凝集的作用，可以使平滑肌松弛，降低血压；

……

因此，适量的自由基对人体反而是有好处的，维持一个正常的自由基生理水平也能帮助我们延缓衰老。

二、自由基之弊

当人体自身机能无法清除过量的自由基时，它们就会向细胞成分发动进攻。自由基都带有不稳定的电子，会夺取细胞成分中的电子来使自己稳定下来，这也导致了人体内原本正常的物质因为失去电子而发生异变，如皱纹的产生：当自由基夺取了正常皮肤细胞蛋白分子的电子时，就会导致蛋白质形成畸变蛋白构象而成为新的自由基，这个新自由基又会去夺取临近正常分子的电子，形成大面积的蛋白纤维非正常伸展，最终导致肌肤骨架塌陷，产生皱纹。

当你以为产生如皱纹这种衰老现象已经够糟糕的时候，过量的自由基还可以将你的身体机能破坏的更糟：

(ⅰ) 自由基会攻击神经系统，促使神经退行性改变，引起记忆减退、智力障碍等疾病；

(ⅱ) 氧自由基可以攻击遍布全身的脂肪组织，会导致动脉粥样硬化，引起心脑血管疾病；

(ⅲ) 氧自由基还可以直接作用于DNA，激活相关基因，诱发癌症；

……

正如自由基破坏机体是一个恶性循环的过程，机体对自由基的控制和衰老之间也是一个恶性循环的过程，当机体无法清除过量的自由基时，自由基便会不断地破坏机体，最终表现的现象除了各类疾病外，便是衰老了。

人体内的自由基来源可以分为两类[2]：一是外源性的；二是内源性的。

一、外源性自由基

图3  吸烟

（图源：网络）

放射性射线、汽车尾气、空气烟雾、氟利昂、臭氧、各种煎炒烹炸食物、酗酒、吸烟等均可产生大量的自由基。其中大量资料表明吸烟是产生自由基最多的外源性来源之一。过去我们只知烟草中的焦油烟碱、尼古丁、苯并芘对人体的直接危害，但其实危害最大又难以控制的是大量自由基的存在。

二、内源性自由基

图4  呼吸

（图源：网络）

氧气是人体新陈代谢过程中的最关键物质，是人体生命活动的第一需要，它在促进新陈代谢生化反应过程中，在细胞内的线粒体、内质网等细胞器中，都可产生氧自由基。机体通过酶促反应和非酶促反应产生的活性氧，能攻击生物膜磷脂中的不饱和脂肪酸，引发自由基连锁，产生脂质过氧化物。此外，工作压力过大、生气上火、抑郁、失眠、过量运动、炎症、高热、应激等因素都可引发人体内产生自由基。

正如Harman博士的“自由基衰老理论”所说，氧自由基是引起衰老、破坏人体机能最主要的自由基之一，因此抗氧化物质成为了控制自由基、延缓衰老的一个重要的选择，而抗氧化物质的的作用大致也可分为4类[3]：

(ⅰ) 淬灭单线态氧、清除自由基；

(ⅱ) 降低细胞膜通透性，限制自由基渗透进细胞内；

(ⅲ) 提高超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶（人体内清除自由主要的酶类）的活性；

(ⅳ) 降低DNA的氧化损伤以及抑制脂质过氧化。

维生素类的物质大多都具有抗氧化性，如维生素C可以通过还原作用消除有害氧自由基的毒性；维生素E则可以与超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物一起构成体内抗氧化系统，保护细胞膜及细胞内的核酸免受自由基的攻击。众所周知，维生素广泛存在于我们日常的饮食中，所以在非病理状态下没有必要额外去特意补充。

图6  存在多酚类物质的橄榄油

（图源：网络）

多酚类物质因其化学结构中存在多个—OH，也具备一定的抗氧化性，如广泛存在于葡萄中的原花青素可以清除部分特定的自由基及提高抗氧化酶的活性；橄榄油有效成分之一的羟基酪醇则对DNA的氧化损伤具有很强的保护作用，同时还能抑制人体内过氧化物的产生。

大多数抗氧化物质都广泛存在于水果、蔬菜中。因此，针对氧自由基引起的衰老甚至疾病而言，我们并不一定需要额外地去补充特定的抗氧化物质，只要生活规律、饮食健康就足够了。