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1956年,美国科学家Harman提出了衰老的自由基学说[Harman D. Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry [J]. Gerontol,1956,11∶ 298-300.]。自由基主要是由线粒体中产生的活性氧(ROS),ROS通过扩散会与细胞内或细胞外的各种组份发生过氧化反应,破坏各种生理功能。
该学说忽略了在亿万年进化过程中,细胞已经具备了一套完善的冗余的防御系统,由自由基造成的各种损伤是能够克服的,例如,被自由基破坏的各种组份能够很快被修复或更新掉。
英国科学家把能够清除自由基的酶的基因导入培养的细胞,细胞的寿命并没有因此而延长;1973年,Tappel将自由基清除剂维生素E添加到饲料喂养成年老鼠1年,发现神经元脂褐素确定少见了,但死亡率未见减少[许士凯,吕明方,钱伯初,等.抗衰老药物学[M],北京,人民卫生出版社,1994:564.]。提示,清除自由基照样无法阻止衰老进程,说明衰老的自由基学说是错误的。脂褐素这种曾被认为非常顽固的垃圾也是可以清除的,清除掉脂褐素也无法阻止衰老进程,衰老的脂褐素学说是错误的。老年人的细胞组织之所以会积累各种垃圾物质,只是由衰老产生的结果,而非导致衰老的原因。
再说有些植物活了几千上万岁,无性繁殖的扦插植物的代代连续,灯塔水母的返老还童,这些生物寿命是无限的,它们的细胞经历了无数次分裂,并没有因为自由基而衰老死亡,因此,自由基不会导致个体衰老。自然界就有许多能靠无性繁殖的动植物并不会因为自由基而发生衰老。因此,衰老的自由基学说是不成立的,应该取缔掉。
当然,不谈剂量就是耍流氓,喝水也会中毒,由过量的自由基所带来的结果不能说成衰老,而是中毒。而适量的自由基对生命是有益的。
除草剂“百草枯”,在线虫体内会产生超氧化物和过氧化氢。用低浓度的百草枯(0.01mM到0.1mM)处理线虫,线虫的寿命随着百草枯的浓度增加而延长,最多可以长58%。再用抗氧化剂乙酰半胱氨酸处理后,百草枯延长寿命的效果又消失了。
2014年5月,Cell杂志上的论文中,加拿大麦基尔大学的科学家通过研究揭示了自由基促进实验模式动物-秀丽隐杆线虫长寿的分子机制,让研究者惊讶的是,他们发现自由基或者说氧化剂,会增强细胞的防御力,并且会增加细胞的寿命。
2015年8月,加州的衰老研究中心的科学家们给小鼠注入了过量的自由基,希望看到皮肤快速老化、出现褶皱,结果事实却正好相反,小鼠的皮肤竟然变得更好了。
裸鼹鼠自由基水平比小鼠高,寿命是反而是小鼠的10倍。
2016年5月,由日本的后藤雄一领导的一个研究小组发现,对线粒体疾病患者异质性状态的细胞注入适量的双氧水,使其产生活性氧(ROS),然后观察线粒体DNA(mtDNA),发现mtDNA从一个复制点开始发生连续的滚环式复制,多数线粒体基因在直链上形成联体。这些细胞在分裂过程中,从少数的模型形成多数子细胞时内容被拷贝继承,引起线粒体基因的“不平等分配”,从而消除了正常型与变异型混在状况,恢复同质性状态。-原创:黄必录
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