自由基理论揭示衰老真相

1965年Harman D提出衰老的自由基理论（the free radical theory of aging），通过大量的研究实践，认为生物体内的自由基反应所引起的细胞和组织功能损害是造成衰老的原因。自由基对脂类、蛋白质以及DNA等细胞大分子的损伤，参与了环境、疾病和遗传控制的与衰老过程有关的改变。

自由基（free radical）是指能独立存在的具有一个或多个不配对电子的原子、原子团或分子的总称。生物体系中自由基主要有：①氧自由基，包括超氧阴离子、羟基自由基·OH、烷氧自由基RO·以及NO·自由基；②半醌类自由基，如苯醌、苯酚类化合物；③以碳、氮、硫及其他元素为中心的自由基等。这其中最常见的就是氧自由基，而氧自由基及其活性衍生物就合称为活性氧（reactive oxygen species，ROS），如H2O2就是的衍生物。机体内的自由基主要是氧化还原反应过程的中间产物，通过酶促反应和非酶促反应产生，包括NADH氧化酶系统、线粒体系统、黄嘌呤氧化酶系统、环加氧酶和脱氧合酶系统等，其中NADH氧化酶系统最为重要。其次，由于紫外线照射、电离辐射和环境污染等因素也可诱发机体产生自由基。

人体内同时还存在着酶类和非酶类抗氧化系统，能有效地清除自由基。前者如超氧化物歧化酶（SOD）主要清除超氧阴离子，过氧化氢酶（CAT）可以清除H2O2，谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）能够清除H2O2及脂类氢过氧化物，谷胱甘肽转硫酶（Non-Se-GST-PX）可以清除脂类氢过氧化物等。而一些生存时间很短（10-5秒以下）的氧自由基如超氧阴离子、羟基自由基等则主要由非酶类抗氧化系统如维生素E、维生素C、类胡萝卜素、辅酶Q、生物类黄酮、半胱氨酸、谷胱甘肽（GSH）、尿酸、α-硫辛酸、牛磺酸、硒等抗氧化剂加以清除。(www.xing528.com)

低浓度的自由基为正常生命活动的许多重要反应所必需，它参与酶促反应、生物活性物质的合成、解毒作用、抵御微生物侵袭；活性氧作为第二信使还可通过增加胞质内Ca2+的浓度刺激蛋白磷酸化。在生理情况下，自由基不断产生，同时也不断被清除，这样自由基浓度保持在产生与清除的动态平衡之中。但是，如果环境物理因素或外源性化学物质直接或间接诱导产生的自由基得不到及时清除，使内源性自由基的产生和清除失去了平衡，自由基在体内累积，可导致自由基作用于机体的组织细胞，引起各种潜在的损伤：①对生物膜的损伤，主要涉及富含多不饱和脂肪酸的磷脂，其损伤特点是引发脂质过氧化及其链式反应，导致膜流动性下降、脆性增加，从而影响膜的正常功能。②对蛋白质的损伤，主要攻击含有巯基的蛋白质，导致氨基酸氧化修饰、肽键断裂、羰基生成和蛋白质交联，引起结构和空间构象变化。如结缔组织中胶原蛋白发生交联，可使胶原纤维失去膨胀能力而出现皮肤皱纹等。③对DNA的损伤，可引起细胞内DNA的氢键断裂、碱基损伤、姐妹染色体交换、DNA加合物形成、糖基破坏和DNA交联等变化，影响DNA的复制和转录，从而诱发细胞的异常变化。④对多糖也有一定的损伤。

人体内能有效清除各种自由基的抗氧化剂如维生素E、维生素C、类胡萝卜素、辅酶Q、原花青素、茶多酚等可直接从食物中获得，而SOD、GSH-PX等抗氧化酶类分别含有铜、锌、锰或硒，膳食中这些微量元素的含量可影响抗氧化酶类的活性。可见，食物中与抗氧化有关的成分对防止自由基反应而造成的组织损伤和衰老具有重要意义。