抗氧化，真的是防衰老的神器么？

作者簡介：隨心, 本科畢業於清華大學生物科學與技術系。在美國獲得博士學位後加入某跨國知名葯企從事藥物研發。在十餘年中帶領團隊與糖尿病，肌肉萎縮症等等作鬥爭，近年來著重於抗衰老藥物的研究和開發。

近幾年來，抗氧化這個詞特火。不僅有各種各樣抗氧化的保健品，化妝品，甚至吃藍莓，石榴，西蘭花都是抗氧化，從而防衰老。

隔壁老王說現代人生活里，手機和電腦的過度使用，紫外線的輻射，油脂的過量攝入，壓力過大，睡眠時間短，都會導致自由基的生成。自由基把你的身體給氧化了導致衰老，抗氧化就能抗衰老，基本是這個思路。

抗氧化真的能防衰老么？

下面有興趣的看我展開說說自由基的基本知識，沒興趣的可以跳過看下一段。

背景知識：什麼是自由基和抗氧化

自由基是帶有不配對電子的原子，分子或者離子，很不穩定，會搶奪其他物質裡面的電子，這種強盜行為被稱為氧化反應。日常生活里見到的蘋果變色或者鐵鏽都是氧化反應。

人體內的自由基主要是活性氧 (ROS) 和活性氮 (RNS)。

如果人體內自由基太多，就會和正常條件下不該反應的蛋白，DNA，多糖，或者脂肪酸起鏈式反應，破壞他們的正常功能，加速人體衰老。

我們通常所說的抗氧化物就是能中和或者抑制自由基反應的物質，從而減少它們的危害。

常見的抗氧化物包括：

1) 非酶類的抗氧化劑：維生素A，C和E；各種類胡蘿蔔素，例如β-胡蘿蔔素；植物類多酚和硒元素等等。

2) 人體內本身就有的能夠分解和清除自由基的酶：超氧化物歧化酶 (SOD) 和過氧化氫酶 (CAT) 等等。

有沒有覺得報這些酶的名字就和報古董的名字一樣逼格很高啊，比如灑藍釉地描金纏枝蓮紋棒槌瓶

。

衰老的自由基理論

抗氧化曾經是抗衰老研究領域的主要方向。這主要起源於一個著名的衰老理論：衰老的自由基理論 (Free Radical Theory of Aging)。

1945年12月，化學家德翰·哈曼 (Denham Harman) 的妻子推薦他讀一篇在《女士家庭雜誌》的文章，標題是「明天你可能就更年輕了」(1)。

圖：化學家德翰?哈曼 (Denham Harman) 。來自於網路。

然而，誰也沒想到，這篇流行雜誌文章徹底改變了哈曼的人生軌跡。在這之前，他是殼牌石油公司的化學家，參與的項目最終獲得了35個專利。這篇文章激起了他對衰老的興趣，他忍不住地思考一個問題：「什麼生物都會死，為什麼？」

1949年，哈曼得出結論，如果不能更好地了解人體，他就不能解開衰老的秘密。在33歲的時候，雖然經濟並不充裕，還有一個18個月大的兒子，哈曼回到斯坦福大學，重新學習醫學。

獲得了醫學學位和完成實習以後，哈曼在加州大學伯克利分校找了份研究員的工作。當時他唯一必須乾的事是每周三上午在血液科門診檢查癌症病人。這使得他有充足的時間坐在辦公桌前閱讀和思考衰老的過程。

他知道，從細菌到人類的每一種生命形式都經歷了一個出生，衰老和死亡的循環。他確信物種死亡有一個共同和基本的原因。但經過數月的工作，他無法提出任何設想來解釋衰老的機理，感到非常沮喪。

正當他準備放棄的時候， 1954年11月初，哈曼突然靈光一現，提出了「衰老的自由基理論」。1956年，哈曼在《老年學雜誌》 發表了這個理論：自由基可以通過破壞細胞和組織從而導致衰老和疾病(2)。其實他能想到自由基，主要是因為在殼牌石油公司開發農藥和聚合物的時候，曾經多次用到自由基。

第二年，他證明給小鼠餵食抗氧化劑可以抵消自由基的影響，延長小鼠的壽命(3)。

在這之後，很多科學家紛紛對自由基導致衰老的理論，和它的推論：「中和自由基的抗氧化劑對人體有益」，表示支持。

哈曼的研究給後來的保健品市場奠定了基礎。到了上世紀90年代，許多人都開始服用抗氧化的保健品，比如維生素C和β-胡蘿蔔素。

衰老的自由基理論和萬有引力，相對論一樣，成為當時少數被大眾所熟悉的科學理論。

哈曼曾被六次提名諾貝爾獎，但最後都沒有得到。他在2014年因為一個突發的疾病去世，享年98歲。

維生素C能預防感冒抗衰老？

維生素C恐怕是最常見便宜的抗氧化的保健品。

一位著名的維生素C的倡導者是2次諾貝爾獎得主萊納斯·鮑林 (Linus Pauling)。他在1954年因在化學鍵方面的工作取得諾貝爾化學獎，1962年因反對核彈在地面測試的行動獲得諾貝爾和平獎。

圖：諾貝爾獎得主萊納斯·鮑林(Linus Pauling)。來自於網路。

1970年，鮑林把手伸進了醫藥界，寫了一本書叫做《如何活得健康長壽》。在書里他提出大劑量補充維生素C可以防治普通感冒。據說他和妻子每天服用12克維生素C，遠遠超出了推薦的成人劑量0.075-0.09克。

1992年，鮑林的這一想法被刊登在了《時代周刊》的封面上，標題為：「維生素的真正力量」。在這篇文章中，維生素大受吹捧，被認為可以治療心血管疾病、白內障，甚至癌症。此外，文章中還提到，「更讓人興奮的是，維生素似乎表現出了延緩身體衰老的跡象。」

由於當時社會正流行 「天然食品」，加上鮑林的影響力，該書立即暢銷美國。維生素C的身價也因此陡增，銷售量直線上升，批發價格漲了三倍，連續多年的年銷售額達數億美元，被稱為「鮑林效應」。

同時，鮑林還抨擊醫學界和藥廠，為了感冒藥的銷售和醫學刊物的廣告利益，企圖抹殺維生素C的有效證據。

美國食品藥品管理局 (FDA) 迅速作出反應，指出維生素C熱是「荒唐可笑的」；「尚無科學證據，而且沒有重要的研究可以表明維生素C具有防治感冒抗衰老的作用。」

醫學界同樣對鮑林提出激烈的批評，認為這本書的觀點 「只不過是根據胡思亂想或很不嚴謹的臨床研究理論推測而已」。

抗氧化的保健品真的能夠延年益壽么？

到了21世紀初，試圖進一步研究衰老的自由基理論的科學家們發現了令人困惑的結果：

1. 經過基因改造，會產生過量自由基的小鼠並不短壽，而是和正常小鼠的壽命一樣長。而表達過量抗氧化酶的小鼠也不比正常小鼠活得長。

2. 服用了抗氧化劑的小鼠，並沒有壽命的延長。

   例如，市面上常見的一個保健品，輔酶Q10, 就是細胞線粒體里的抗氧化劑。給小鼠服用Q10，雖然線粒體里的Q10濃度顯著增加了，小鼠的壽命並沒增加(4)。

3. 很多人體臨床試驗研究發現，服用抗氧化的保健品以後，對死亡幾率沒有任何益處。在有些情況下，甚至增加了死亡幾率。

   2012年的一篇綜述(5)，囊括了78個評估各種抗氧化劑藥效的人體臨床試驗，包括了超過29萬志願者。最後發現β-胡蘿蔔素，維生素E 和高劑量的維生素A會增加死亡幾率。維生素C和硒元素則沒有任何影響。

4. 喜歡運動鍛煉的人一般都喜歡吃抗氧化的維生素。據說這些保健品可以減少肌肉的損傷，放大鍛煉的效果。然而新的研究發現服用抗氧化的保健品會克制鍛煉的有益的作用(6)。

5. 好幾個流行病學研究發現，抗氧化的保健品對於常見的心血管疾病和癌症 (鮑林認為的維生素C可以防治的)，不僅沒有一丁點防護作用，反而會增加患病風險和死亡率 (7-11)。

6. 最近的一個新的人體臨床試驗發現長期服用（平均5.4年）維生素E，硒元素或者兩者一起，對預防前列腺癌和阿爾茨海默症都沒有任何用處(12)。

可是，所有這些結果還是沒能阻礙全球抗氧化劑市場的擴大。這個市場包括了從食物，飲料，化妝品，到牲畜飼料添加劑在內的一系列產品。有人估計市值將會從2013年的21億美元增長到2020年的31億美元。

自由基對健康有益？

事實上，自由基不僅僅是新陳代謝過程中產生的有害物質，也是生物體內很重要的信號傳導分子。

就好像，火很危險，但是人類還是找到方法來控制和利用它，成為我們日常生活不可缺少的東西。生物體也找到了很多機理來控制和利用自由基。例如，自由基的一類 -- 活性氧可以影響很多轉錄因子的活性，影響廣泛的基因表達。

體內本身就有很多可以分解和清除自由基的酶和物質。

當前，大多數研究衰老的科學家們都同意自由基會造成細胞損傷，但是這似乎是人體對壓力的正常反應。有很多新的論文發現體內高水平的自由基可能對健康有益。

不知道大家有沒有聽說過一個毒理學理論：毒物興奮效應 (Hormesis)。指的是高劑量毒物對生物體有害；相反，低劑量毒物，能夠刺激生物體產生像免疫反應一樣的自適應性，反而對生物體有益。

這個概念現在也被一些研究抗衰老的科學家所接受。有一些新的研究表明單次或多次暴露於低劑量的有害物質，如活性氧，輻射和熱應激可能具有多種抗衰老和延長壽命的效果(13, 14)。

一個例子是壽命最長的嚙齒類動物，裸鼴鼠 (naked more rats). 它的壽命可以高達31歲，比種系相近的小鼠(大部分平均壽命2年)長得多，並且不容易得癌症。年輕的裸鼴鼠，體內的氧化損傷比同年齡的小鼠高很多。但是隨著年齡的增長，裸鼴鼠體內的氧化損傷並沒有很大程度的增加，而是維持在年輕的水平。相反，隨著年紀的變大，小鼠的氧化損傷則是迅速增加 (15, 16)。

同樣的現象在長壽的埃姆斯矮人老鼠的心血管系統；多個基因改造過的，會產生過量自由基的小鼠模型裡面也看到了。

但是，毒物興奮效應理論還是有很多爭議的。很多問題還需要更多更深入的研究來證實：

1. 所有的毒物都是這樣？

2. 人體對毒物也會這樣反應？

3. 毒物的劑量要多低才不會有毒，反而有保護作用？

4. 需要多長時間的接觸？長時間的接觸有害，短暫的接觸可能不會引起任何反應。

在沒有更多的數據來證實這個理論的時候，千萬不要自己去嘗試攝入低劑量毒物！我對這個理論持保留意見。

最後的結論是，抗氧化的維生素對人體很重要。但是，在正常健康飲食的情況下，額外補充並沒有什麼必要。

當體內明顯缺少特定的維生素時，才需要額外補充。

補充的最好方式是從膳食中獲取，因為食物中包含多種抗氧化物，它們可以一同發揮功效。正常人多吃點蔬菜水果就足夠了。

參考文獻：

1. N. Stafford, Denham Harman. BMJ : British Medical Journal 350, (2015).

2. D. Harman, Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry. J Gerontol 11, 298-300 (1956).

3. D. Harman, Prolongation of the normal life span by radiation protection chemicals. J Gerontol 12, 257-263 (1957).

4. R. S. Sohal et al., Effect of coenzyme Q10 intake on endogenous coenzyme Q content, mitochondrial electron transport chain, antioxidative defenses, and life span of mice. Free Radic Biol Med 40, 480-487 (2006).

5. G. Bjelakovic, D. Nikolova, L. L. Gluud, R. G. Simonetti, C. Gluud, Antioxidant supplements for prevention of mortality in healthy participants and patients with various diseases. Cochrane Database Syst Rev, CD007176 (2012).

6. G. Paulsen et al., Vitamin C and E supplementation alters protein signalling after a strength training session, but not muscle growth during 10 weeks of training. J Physiol 592, 5391-5408 (2014).

7. G. S. Omenn et al., Effects of a combination of beta carotene and vitamin A on lung cancer and cardiovascular disease. N Engl J Med 334, 1150-1155 (1996).

8. M. L. Heaney et al., Vitamin C antagonizes the cytotoxic effects of antineoplastic drugs. Cancer Res 68, 8031-8038 (2008).

9. G. Bjelakovic, D. Nikolova, R. G. Simonetti, C. Gluud, Antioxidant supplements for prevention of gastrointestinal cancers: a systematic review and meta-analysis. Lancet 364, 1219-1228 (2004).

10. G. Bjelakovic, D. Nikolova, L. L. Gluud, R. G. Simonetti, C. Gluud, Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondary prevention: systematic review and meta-analysis. JAMA 297, 842-857 (2007).

11. S. K. Myung et al., Efficacy of vitamin and antioxidant supplements in prevention of cardiovascular disease: systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. BMJ 346, f10 (2013).

12. A. Slomski, Vitamin E and Selenium Fail to Prevent Dementia in Men. JAMA 317, 2054 (2017).

13. D. Gems, L. Partridge, Stress-response hormesis and aging: "that which does not kill us makes us stronger". Cell Metab 7, 200-203 (2008).

14. S. I. Rattan, Hormesis in aging. Ageing Res Rev 7, 63-78 (2008).

15. B. Andziak, R. Buffenstein, Disparate patterns of age-related changes in lipid peroxidation in long-lived naked mole-rats and shorter-lived mice. Aging Cell 5, 525-532 (2006).

16. B. Andziak et al., High oxidative damage levels in the longest-living rodent, the naked mole-rat. Aging Cell 5, 463-471 (2006).