喝重水,能使人長壽嗎?

發自內心的謙卑、善良及隨和，踏實做事，是一個人可貴的品質。

文/王 琪

人們一直在尋覓長壽的秘訣，而「喝重水可以長壽」的消息自它公布之時，便不脛而走。這個觀點的創造者是俄羅斯的生物化學家米克海爾·什切佩諾夫。他相信自己發現了長生不老的秘訣：喝重水能夠延年益壽。這聽上去似乎更像是江湖行騙。不過，仔細研究這個秘訣，你會慢慢發現，其實，它還是有一定科學依據的。

 自由基理論與同位素效應「聯姻」

故事發生在3年前，當時什切佩諾夫正任職於英國牛津的一家生物技術公司。在閒暇之餘，他熟讀了有關人體衰老的最新研究報告。目前，人們最易接受的理論是自由基理論：人之所以會在不知不覺中變老，主要是構成機體的生化分子受到了不可逆轉的損害。導致這種損害的元兇正是氧自由基，一種在人體新陳代謝中不可避免的副產品。

氧自由基生性活潑。因為它含有尚未配對的電子，所以，它會貪婪地掠奪一切可以掠奪的電子。這樣，人體內的水、蛋白質、脂肪、DNA便成為它攻擊的對象。這種損害的持續發生會使機體的基本生化反應受到影響。

其中一種最嚴重的影響是蛋白質羰基化——氧自由基攻擊蛋白質中比較薄弱的碳-氫鍵。這種損害與多種老年性疾病相關，比如帕金森病、阿爾茨海默病、癌症、慢性腎衰竭、糖尿病。另外，氧自由基還會攻擊DNA和細胞膜上的脂肪酸。

當然，機體不會任由氧自由基肆虐。它會產生一些抗氧化劑，比如維生素和酶，清除體內的氧自由基。然而，歲月不饒人。日積月累，這種防禦系統最終也會失靈，人便會走向衰老。目前，許多延緩衰老的方法集中在補充抗氧化劑，比如維生素C、β-胡蘿蔔素，加強機體的防禦機能。

什切佩諾夫意識到還有一種途徑可以對抗氧自由基。除了熟悉有關衰老的研究進展，他還精通一個人們不太知曉，但是非常成熟的理論——同位素效應。2006年的聖誕節，他靈感大發，將自由基理論和同位素效應「聯姻」。從此，一種新的延緩衰老的理念便誕生了。

同位素效應的基本理論就是分子中的重同位素可以降低分子的化學反應速度。因為，與輕同位素相比，重同位素形成的共價鍵更牢固。比如，碳-氘鍵比碳-氫鍵牢固。這個理論可以延伸到幾乎所有重同位素，包括碳13，氮15和氧18。

這些都是傳統的化學理論，同位素效應早在20世紀30年代就被發現，它的機制也早在20世紀40年代已被闡明。現在，同位素效應已經成為基礎化學研究的基本工具，幫助探索複雜的化學反應機制。

不過，什切佩諾夫卻是第一個將同位素效應與衰老掛鈎的人。如果衰老是由氧自由基破壞脆弱的共價鍵造成的話，那麼，利用同位素效應加固共價鍵，這樣一來，增強型共價鍵就不會輕易被氧自由基攻擊。而我們需要做的只是用氘或者碳13代替氫或者碳12，增強共價鍵的鍵能，一切便迎刃而解。

2007年初，什切佩諾夫將自己的新奇觀點發表在《抗衰老研究》（Rejuvenation Research)雜誌上。他指出，大量的科學研究都支持他的觀點。無數的試驗已經證明，藉助同位素效應，蛋白質、脂肪酸和DNA可以抵禦氧化損傷。

什切佩諾夫的觀點一經問世，便引起人們關注。生物技術領域成功的企業家查裡斯·康託爾和羅伯特·莫裡納利對什切佩諾夫的想法極為讚賞，並與他合作，組建了Retrotope公司，著手實踐這一前衛的觀點。

 是異想天開，還是靈丹妙藥

對於這個前衛的觀點，心存疑慮是可以理解的。在聽了諸多放射性同位素所引發的災難後，人們難免會對同位素產生條件反射，況且是主動將同位素引入體內。大量食用重同位素肯定不會對健康有什麼好處。

不過，這點疑慮可以解決。一些具有放射性的重同位素早已被我們捨棄，比如氚和碳14。其他一些重同位素，比如氘和碳13，與氫和碳12一樣穩定。而且，它們在自然界中天然存在。

從目前的試驗結果來看，氘和碳13對人體沒有毒副作用。用富含碳13的食物餵養的幼鼠完全正常，儘管它們體內60％的碳原子都是碳13。目前氘也「身家清白」，只要你不去過量使用它。大量的用重水餵養動物的試驗表明，即使體內20％的水是重水，也不會對人體帶來副作用。

同樣的試驗已經在人身上開展，不過，氘的使用劑量很小。最近的一項試驗中，被試人攝取小劑量重水長達10個星期。當重水含量佔到身體總水量的2.5％時，被試人並沒有不良反應。研究人員還發現，人體也在使用少量氘合成蛋白質。

不過，重水畢竟不是百分之百的安全。在哺乳動物中，當重水含量佔到身體總水量的20％時，就開始產生毒副作用；當達到35％時，足以致命。這主要歸因於同位素效應本身：機體難免會使用重水中的氘合成蛋白質。長此以往，這將改變機體的整個生化組成。所以，攝入重水劑量不能過多，而Retrotope公司也沒有激進地將重水當成「長生不老藥」。

此外，如何讓這些同位素在體內精確定位，到達它們該去的地方？畢竟，人體內含有數萬億個化學鍵，但是，只有相當少的一部分化學鍵易於受到自由基的攻擊。為此，Retrotope公司嘗試將同位素包裹在食物中。這個方法具有很多優勢，它可以將同位素運送到最需要它的地方，替換脆弱的碳-氫鍵。

在人體的20種胺基酸中，10種必需胺基酸人體自身無法合成，需要在飲食中補充。這就意味著，如果你的飲食中包含人體必需胺基酸，而這些必需胺基酸中的碳-氫鍵被增強型的碳-氘鍵替換，那麼，機體就會使用增強型胺基酸合成蛋白質。一些脂肪酸和DNA的構建原料也可以通過飲食變得牢固。

當然，這要確保萬無一失。什切佩諾夫說，胺基酸中構建碳-氘鍵的氘原子不會與機體內水分子中的氫原子發生交換。所以，可以使用重水或者富含同位素的胺基酸餵養家畜，從而產生富含氘或者碳13的肉、雞蛋和乳製品。

不過，迄今為止，這些還只是紙上談兵，因為還沒有製造商能夠生產這樣的原料。另外，就是重水的成本問題。目前，一升重水售價300美元。「同位素是非常昂貴的，」 什切佩諾夫說，「生產技術已經非常成熟。只是沒有多少人需要它們，所以價格才會居高不下。」

這些障礙並沒有使Retrotope公司的研究停滯。最近，莫斯科抗衰老研究所的一個研究小組正在用不同劑量的重水餵養果蠅，觀察重水對果蠅壽命的影響。大劑量的重水是致命的，不過，小劑量的重水可以使果蠅的壽命延長30％。這是一個鼓舞人心的開端。但是，人的壽命會不會因此而延長，使用多少劑量的富含氘的食物才會讓人受益？現在給這些問題下結論，還為時過早。

「這樣的結果還需要在不同試驗條件下重複驗證。」 什切佩諾夫說，「可能果蠅不喜歡這樣的食物，所以我們才會看到熱量限制效應。而這個效應是目前動物試驗中衡量壽命增加的惟一證據。我們還需要進行大量的試驗驗證我們的觀點。」加州大學的研究小組正在著手進行Retrotope公司的第二輪試驗，用富含氘的食物餵養線蟲。

「這是一個美妙的想法，」阿爾伯特·愛因斯坦醫學院的簡·維吉說，「它為延緩衰老提供了一個不錯的值得嘗試的機會。」不過，他對此比較謹慎。他認為，什切佩諾夫的觀點是以導致衰老的自由基理論為基石。即使自由基理論是衰老領域的主導理論，但是，許多科學家認為自由基理論並不代表導致人體衰老的全部因素。

西安交通大學生命科學與技術學院的劉健康教授一直研究自由基與衰老之間的關係。他對什切佩諾夫的觀點提出了一些質疑。「儘管這個觀點非常有趣，但是我對此保持審慎樂觀。我們知道，人體內的新陳代謝包括兩個方面，一個是合成代謝，一個是分解代謝。如果有的蛋白質換成了增強型蛋白質，那麼當機體不需要這個蛋白質的時候，分解起來也一樣困難。」

而劉健康教授認為應該更加慎重看待目前將富含同位素的食物餵養果蠅和線蟲所得到的試驗結果。根據研究發現，毒物的毒性與劑量有關。劑量越大，毒性也越大。不過，有時候，小劑量的毒物在某種程度上對人體是有益的。當面臨小劑量的毒物入侵時，人體會產生一些應急措施。或許正是這些應急措施，激活了人體的一些防禦機能，表現出類似生命延長的現象。

因此，用富含同位素的食物餵養動物所得到的結果，究竟是正面效應，真正延長了動物的壽命，還是類似小劑量毒物的作用，激活了動物的防禦機能，還有待進一步的研究。另外，從果蠅和線蟲得到的結果，只有在老鼠和更高級的動物如猴子等身上得到驗證後，才可能將試驗結果外推到人。

儘管目前Retrotope公司將同位素效應集中應用在衰老問題上，什切佩諾夫認為，同位素效應還有其他方面的應用。比如，保護航天員免受宇宙射線和電離作用的傷害，因為引發這些傷害的機制與引發衰老的機制「異曲同工」。

此外，氧自由基攻擊碳-氫鍵在其他領域都有發現，從藥物開發、癌症研究、化妝品到電子學。如果在衰老方面的應用不成功的話，Retrotope公司將會嘗試在一些新領域應用。他們相信，這個觀點總有「用武之地」。

儘管言之有理，但是，這並不意味著什切佩諾夫已經解決了長久困擾人類的衰老難題。事實上，他的新奇想法有可能應用在意想不到的領域，比如，防止有色塑料在光照下褪色。不過，在他的長壽理論被證明錯誤之前，我們還是可以一起憧憬人類的「長生不老夢」。

 多吃水果蔬菜，就能延年益壽

隨著生活水平的提高，科學技術的發展，人們希望通過科學手段延長壽命。自20世紀50年代，人們最早提出「自由基導致衰老」的理論之後，至今，人們仍然沒有找到很好的延緩衰老的方法。就此，我們特別採訪了西安交通大學生命科學與技術學院的劉健康教授。除了研究自由基與衰老的關係外，他還是一位營養學方面的專家。

劉教授認為，從進化的角度看，衰老是無法避免的。不過，他認為，人們對於衰老的認識存在一定的誤區，沒有區分開「正常衰老」與「衰老加速」的概念。首先，「正常衰老」是指機體在無法避免的情況下走向衰老，儘管我們並不知道這個壽命有多長，但是肯定要比我們現在人們生活的平均壽命要長得多。而「衰老加速」是人們在諸多外界環境的影響下，衰老的速度加快，以至於無法生活到原本正常衰老可以達到的時間。

那麼，我們該如何延緩加速的衰老呢？劉教授向我們推薦了一種生活方式。那就是，人們無需刻意地延長壽命。活得健康、活得快樂，活得有價值、活得有意義，這才是生命的真諦。對於日常生活方面，劉老師也給出了一些建議：保持營養均衡，多吃水果蔬菜，另加適量運動。而老年人由於消化、吸收和代謝功能下降，要適當補充一些經過科學嚴格檢測有效的人體必需營養素。劉教授補充說，「儘管這些早已為人們所耳熟能詳，甚至是老生常談，但是，許多人卻忽略了這種簡單而有效的長壽秘訣。」

——選自《科學畫報》               

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