为什么自由基是人体衰老的根源?
长期以来人们一直在寻找衰老的根源,至少有40 多种学说、假说、推论等,可谓众说纷纭。其中,衰老的自由基学说被大家普遍认可。该学说是Denham Harman 在1956 年提出的,认为衰老过程中的退行性变化,是由于细胞正常代谢产生的自由基造成的。自由基学说可以解释,为什么自由基抑制剂和抗氧化剂可以延长细胞的寿命;体内自由基的防御能力随年龄的增长而减弱;脊椎动物寿命长的,体内的自由基产生率低。
自由基导致人体衰老的根源在于:
(1)形成脂褐素:过量自由基会氧化细胞膜的不饱和脂肪酸,引起脂质过氧化,交联、聚合成脂褐素。脂褐素堆积在细胞内,阻止细胞内物质和信息的传递。脂褐素在皮肤细胞中堆积,形成老年斑;在脑细胞中堆积,则会引起记忆减退或智力障碍,甚至阿尔茨海默症;在心肌细胞中堆积,心脏功能减退;胶原蛋白聚合,则引起皮肤失去张力和弹性,皱纹增多,以及老年性骨质增生。这些都是衰老的基本特征。
(2)引起线粒体DNA(mtDNA)突变:人类mtDNA 呈环状双链超螺旋,存在于线粒体基质中。mtDNA 片段缺失或点突变,可导致机体老化、心肌缺血、心衰等。衰老心肌中mtDNA 片段缺失和氧化磷酸化(OXPHOS)中酶活性下降,可导致自由基介导的脂类过氧化反应加速,形成动脉粥样硬化斑块。

(3)诱导细胞凋亡:体内的氧自由基主要产生于代谢活跃的脑细胞、神经细胞、心肌及内分泌细胞,自由基过度堆积,通过氧化作用攻击生命大分子物质,导致这些组织细胞内DNA、蛋白质、脂膜的损伤,诱导细胞凋亡,加速机体老化。
(4)减少蛋白质合成:自由基作用于核酸,使其氧化和交联,发生断裂、突变,从而严重影响蛋白质遗传信息的正常转录和翻译,使蛋白质表达量降低,甚至消失,或者产生突变蛋白质。蛋白质合成减少,正是老年性记忆减退、智力障碍及肌肉萎缩的重要原因。