古语有云:十岁不愁,二十不悔,三十而立,四十不惑,五十知天命,六十耳顺,七十古稀,八十耄耋,九十老童,百岁人仙。这是古人对逢十年龄段的别称,也是最完美的人生历程。但无论是古代还是现代,能达到人仙状态的人还是少之又少,钟敬文《中国礼仪全书》三章:“若是百岁大寿,则不论平时交往疏密,人们都慕名前来祝寿,因为‘山中虽有千年树,世上难逢百岁人’。大家还要为寿星立碑刻传,宗族还要将此事书于族谱,主家亦要向来宾馈赠礼品等。”。
在2021年,一篇名为Longitudinal analysis of blood m arkers reveals progressive loss of resilience and predicts human lifespan limit的研究论文被发表在国际顶尖学术期刊nature communications上,该文章通过采用动态生物状态指标(DOSI)研究了生物状态随个体衰老轨迹波动的动态特性。生物状态指标(DOSI)是生理恢复力的衡量,生理恢复力与与生态系统恢复力类似,是指生物个体收到扰动后复原的能力。人类衰老的过程中伴随着生理恢复力的不断降低,对这一趋势进行进一步外推表明,恢复力完全丧失的临界年龄在120-150岁,这说明我们的理论自然寿命是120-150岁。
然而,2021年世界各国人均寿命显示,全球224个国家和地区中,男性的平均寿命为70.31岁,女性为75.33岁,这显然和学术论文中的理论计算有着巨大的差距。那么,到底是什么偷走了人类百岁以上的自然寿命呢?答案是:过早衰老及衰老相关疾病。
人类衰老的原因是多方面的,已提出解释性理论十余种,包括“自由基损害”说、“生理功能及代谢失调”说,“生物钟理论”等。国际学术界公认:自由基氧化损伤是造成机体早衰及产生慢性疾病的主要原因之一。人体衰老的自由基学说最早由英国人Harman在1956年提出,该学说的主要内容是:自由基攻击生命大分子造成组织细胞损伤,是引起机体衰老的根本原因,也是诱发肿瘤等恶性疾病的重要起因。
这时该有同学问了:自由基是什么?氧化又是什么?自由基是人体生命活动中各种生化反应的中间代谢产物,是由单质或化合物的均裂而产生的带有未成对电子的原子或基团。它的单电子有强烈的配对倾向,倾向于以各种方式与其它原子基团结合,形成更稳定的结构,因而自由基非常活泼,具有高度的化学活性。过多的自由基会攻击机体内的生命大分子物质及各种细胞器,造成机体在分子水平、细胞水平及组织器官水平的各种损伤,加速机体的衰老进程并诱发各种疾病。
氧化在生活中是一个非常普遍的现象。比如一碗饭,一盘肉,放在空气中就会腐烂发酵,这就是氧化;武侠小说中的毒药,他们可以把银器变黑,这就是氧化。一片绿叶,从嫩芽到枯黄掉落,这个过程就叫氧化。那么对于人体来说什么是氧化呢?我们把人体看作是最大的生物化学工厂,这个工厂内时时刻刻存在着氧化还原的过程,因此也存在着一种氧化还原的平衡,当这种平衡被打破时,就会导致人体过氧化,过氧化其实就意味着衰老,伴随着大量的自由基产生,我们的皮肤的氧化,会表现出水分越来越缺失,皱纹越来越明显;我们的大脑的氧化,会表现出记忆力越来越衰退;我们的血管的氧化,会表现出血管硬化脆化。
人体内主要存在的自由基包括:氧自由基、氮自由基和有机自由基,其中氧自由基约占自由基总量的95%,是主导自由基。过量自由基对生物膜、酶、蛋白质、核酸以及脂肪组织都会造成一定程度的损害,引发众多可怕的疾病甚至癌症。
自由基与心血管疾病。大多数心血管疾病的主要原因是动脉粥样硬化,是动脉壁的一种多因素疾病。自由基攻击动脉血管壁和血清中的不饱和脂肪酸使之发生过氧化反应而生成过氧化脂质,后者能刺激动脉壁,增加粥样硬化的趋势。
自由基与癌症。致癌过程是一个复杂的多阶段过程,但一个正常细胞发生癌变必须经历诱发和促进这两个阶段。大量研究证明,诱发阶段与自由基关系密切(致畸致突变),促癌阶段也与自由基有关,且促癌能力与其产生自由基的水平正相关。致癌物本身也必须在体内经过代谢活化成自由基并攻击生物靶点才能致癌。
自由基与肺气肿。自由基作用于肺部的巨噬细胞,使其释放蛋白水解酶而导致对肺组织的损伤破坏,引起细支气管弹性减退和过度膨胀以及肺泡破裂,这样就使周围血液与肺之间气体交换量减少,导致肺气肿。长期吸入香烟或其它大气中的污染物,会使肺中氧自由基增多,使蛋白水解酶的天然抑制剂(抗胰蛋白酶)失活,最终导致肺气肿的出现。
自由基与眼病。由自由基氧化损伤引起的视力损害,最常见的当数白内障和老年黄斑变性。老年人由于全身机能的衰退,使得眼球晶状体中自由基清除剂(如VE)的含量降低,减弱了对自由基侵害的抵御能力,导致了白内障的发生发展。长期暴露于光和氧中的眼晶状体所形成的ROS可能与晶体蛋白反应,受损的蛋白聚合和沉淀,丧失原来的功能会引起老年黄斑变性。
自由基与癫痫。有关研究证明,癫痫活动伴有活跃的自由基反应。清除自由基或阻断自由基反应对预防和治疗癫痫有一定作用。贫血、炎症的出现也与自由基息息相关。
这些可怕的自由基究竟是怎么产生的呢?吸烟与饮酒、辐射、不安全的食物、农药、抗生素、杀虫剂、污染的空气等外在因素以及我们在工作、竞争、生活、心理等方面产生的内部压力等因素都会导致体内自由基的增多,增大我们患病的风险甚至对我们的寿命产生影响,那么我们应该怎么做才能减少有害自由基的产生呢?我们把目光放回到世界上平均人类寿命最长的日本上,日本人长寿的秘诀是什么?除了国家给予的一流的医疗保健资源外,个人的努力也密不可分,那就是我们大家耳熟能详的健康三件套:健康的饮食,适度的运动以及良好的睡眠。在缓解压力方面,日本著名作家、医生贺志贡提出了一种“0.8生活”的概念,倡导大家不必对每件事都付出全力,而是尽八成的气力就好,剩下的两成气力,可当做回旋的余地和养精蓄锐的本钱。这对于内卷严重的现代社会来说,或许是一种不错的选择。
最后希望同学们都能够从你我做起,坚持健康三件套,对坏自由基say no!
参考文献:
1) Gutteridge, J.M.C. (1993) Free radicals in disease process: a compilation of cause and consequence, Free Radical Research Communication, 19, 141.
2) Koppenol, W.H. (1990) What is in a name? Rules for radicals. Free Radical Biology and Medicine, 9, 225.
3) Rayman, M.P. (2012) Selenium and human health, Lancet, 379, 1256.
4) Timothy,V.P. (2021) Longitudinal analysis of blood markers reveals progressive loss of resilience and predicts human lifespan limit. nature communications, 12, 2765.