本期關注：自由基理論受質疑
英國倫敦大學學院的研究人員日前發現，一些經過特殊處理、分泌不足量抗氧化酶的蟲子雖然體質比同類虛弱，但壽命並沒有減少。他們由此認為自由基理論「站不住腳」；並指出抗氧化物抗衰老效果甚微，甚至無效，因此許多號稱抗衰老的護膚品只是「浪費錢財」。
趙保路 中國科學院生物物理研究所研究員，從事自由基生物學研究30餘年，中國自由基生物學和醫學專業委員會主任，中國衰老和抗衰老委員會副主任，2005年～2008年任亞洲自由基學會主席。
延緩衰老一直是人們關注的話題。自由基是引起衰老的一個重要因素，抗氧化劑在清除自由基、延緩衰老方面發揮著重要作用。不過，雖然自由基、抗氧化劑這些名詞很多人聽說過，但絕大多數人對這個話題不甚了解。而且最近有幾篇新聞報導對自由基衰老理論的可靠性、抗氧化劑的安全性提出了質疑，可能會引起讀者的疑惑。
那麼，自由基究竟有什麼功能和危害？抗氧化劑如何起作用？人類目前是否有辦法延緩衰老？抗氧化劑到底是否安全呢？10月，第14屆國際自由基大會在北京召開，包括諾貝爾獎獲得者、國際自由基學會主席等在內的516名學者參加了這次盛會。本人作為組委會主席組織和主持了這次大會，會議議題正好涵蓋了以上熱點話題和相關領域的最新研究成果。
自由基與抗氧化劑
含有一個不成對電子的分子或原子團被稱為自由基，例如一氧化氮自由基、羥基自由基、超氧陰離子自由基和脂類自由基。其實，我們在日常生活和工作中經常碰到它們，例如點燃的香菸、汽車尾氣、燒糊的食物和廚房的煙油氣中都含有大量自由基。另外，紫外光輻射到皮膚上就可以產生自由基損傷。自由基非常活躍，非常不安分。有人比喻它就像人類社會中不甘寂寞的單身漢一樣，如果總也找不到理想的伴侶，可能就會成為社會不安定的因素。
自由基生物學是研究自由基在生物體系產生和作用規律的科學，與人類健康密切相關。研究表明，自由基在體內具有重要的生物功能，例如，氧自由基在線粒體呼吸鏈的電子傳遞、細胞的分化生長、免疫反應，一氧化氮自由基在血管的舒張、血壓的調節、學習和記憶等方面發揮重要作用。但是，體內自由基的產生和清除應當是平衡的，人體才能保持健康。如果自由基產生過多而清除能力下降，體內就會有多餘的自由基，會損傷細胞成分甚至導致疾病的發生。從心腦血管疾病到癌症，自由基和幾種主要疾病特別是衰老和老年退行性疾病（老年痴呆症和帕金森氏症等）都有密切關係。
所謂抗氧化劑就是在比較低的濃度就可以預防或阻止氧化反應的物質。物質在人體內代謝和產生能量都需要氧參與，但是氧氣在代謝過程中也會發生一些有害反應，產生各種有害自由基，體內的一些細胞組織特別是細胞膜很容易被自由基攻擊，發生脂質過氧化反應，損傷細胞，導致衰老和多種疾病。機體內有一整套抗氧化體系，包括抗氧化酶，如超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶、穀胱苷肽抗氧化酶等，以及抗氧化劑如穀胱苷肽、尿酸等，均可防止體內發生氧化損傷。
當體內自由基的產生和清除不能保持平衡時，外加一些抗氧化劑就非常必要。這就是平常大家都知道的為什麼多吃新鮮水果和蔬菜對身體有好處，喝茶有利健康。抗氧化劑可以預防細胞膜脂質過氧化，保護細胞膜的完整性和生物功能。抗氧化劑特別是天然抗氧化劑可以清除有害自由基和預防一些疾病，例如我們用茶多酚可增加大鼠腦紋狀體黑質部存活神經元，有效保護腦組織免於6-OHDA損傷引起的神經細胞死亡，其保護作用就是通過清除和抑制活性氧和一氧化氮自由基的途徑實現的。
自由基理論並沒有「站不住腳」
衰老是一個複雜過程，與多種因素有關，也有多種理論，其中一個是Harman博士1955年提出的自由基理論，主要內容可以歸納為：衰老主要是由自由基特別是氧自由基對細胞成分的有害進攻造成的，維持體內適當水平的抗氧化劑和自由基清除劑可以延長壽命和推遲衰老。
其後大量實驗事實支持了這一理論。例如，體內抗氧化劑的含量和活性與物種的壽限有關。即壽命最長的人類具有最大的SOD/基礎代謝速率，而壽命較短的動物有較小的SOD/基礎代謝速率，壽命最短的嚙齒類動物有最小的SOD/基礎代謝速率。與年輕大鼠(4個月)相比，老年大鼠(24個月)肝和腎中SOD和穀胱苷肽過氧化物酶活性明顯下降。餵食一些抗氧化劑可以延長一些物種的壽命等。
但是也有一些人提出反對意見，英國《每日郵報》今年12月1日報導了倫敦大學學院戴維·格姆斯博士發表在《基因與發育》雜誌上的一項研究結果：一些經過處理SOD突變的線蟲，雖然體質比同類虛弱，但壽命並沒有減少。研究者就此得出「自由基理論站不住腳」的結論。但機體內除了SOD外，還有其他抗氧化酶和抗氧化劑，只突變了SOD，不可能保證體內產生的氧自由基不被其他抗氧化酶和抗氧化劑清除，因此尚不能根據這個結果就否定衰老的自由基理論。
人類是否真有辦法延緩衰老
實驗證明，延長壽命最有效的方法是限食。從酵母菌到哺乳動物，減少1/3的飲食都可以健康長壽。例如，限食可以使齧齒動物壽命延長50%。限食在世界上養出了壽命最長的小鼠(4年12天）和猴子（44歲）。限食可以減少呼吸產生的活性氧對身體的氧化應激損傷和活化抗衰老基因SIR2，其表達產物SIRT1能夠增加細胞清除活性氧毒害和修復損傷DNA的時間。限食還可以減少與衰老相關的疾病，增加對氧化應激的抵抗能力，改善生理和行為功能。
能否用不限食的方法延緩衰老呢？科學研究的結果表明，植物中的多酚類物質可以和限食一樣延緩衰老。2003年，哈佛醫學院的Sinclar博士研究表明，幾種天然小分子能夠延長大腸桿菌壽命70%左右和活化延壽基因。這引起人們的廣泛關注，《自然》和《科學》連續發表評論文章。這些分子還可以活化長壽基因SIR2。其中最有效的是葡萄汁中的白藜蘆醇，可以增加13倍SIRT1活性。用白藜蘆醇也能活化線蟲和果蠅SIR-類似基因。
我們研究發現，茶多酚對氧化應激導致線蟲壽命縮短有明顯的延長作用，而且可以使線蟲體內SOD活性增加，茶多酚可以通過調節基因和熱休克蛋白途徑延長線蟲壽命。在轉基因線蟲中發現，奎寧酸可以通過基因和熱休克蛋白途徑延長線蟲平均壽命。
這些年來也有專家對在飲食中添加抗氧化劑提出了質疑，因為不是在飲食中添加所有抗氧化劑都有延長動物壽命的效果，有時甚至會出現一些副作用。這主要取決抗氧化劑能否進入線粒體，因為細胞內產生自由基的主要部位在線粒體呼吸鏈上。另外，和藥物一樣，在一個合適的劑量有治療作用，在另外一個劑量就會有毒性，任何抗氧化劑對壽命的影響也都有一定濃度和條件要求。
《科學時報》 (2008-12-12 A1 要聞)