衰老是所有多细胞生物的共同特征,其标志是机体功能发生衰退。随着社会的发展,科学的进步,人们对于衰老的成因、发生和发展的演变过程进行了长期不懈的探索,提出了众多的假设和学说。近代衰老学说大体上有:体细胞突变学说、遗传程序学说、“差误”学说、密码子限制学说、基因调节学说、神经分泌学说、应激学说、免疫学说、交链键学说、废产物学说、脑衰老学说、代谢学说和自由基学说。本文将扼要介绍自由基与衰老的关系。
自由基也称游离基,是指带有不配对电子的分子或原子的总称。生物体内的自由基有外源性和内源性两种。外源性自由基是由体外理化因素的影响而产生的。如香烟中的某些化学成为,大气中的HNO2、SO2都可诱发体内产生自由基;另外,光、热、辐射等因素也可使体内自由基浓度上升。而内源性自由基则是体内酶反应和非酶反应产生的。自由基的表示方法是在含未成对电子的分子或原子符号的上方或上角注一个圆点“·”。常见的自由基有氢自由基(),甲基自由基(CH3·)、羟基自由基(OH·或·OH)、过氧化物自由基(ROO·)、超氧阴离子自由基()。在上述自由基中,羟基自由基和超氧阴离子具有明显的促衰老作用。
自由基具有杀菌作用,还可以参与前列腺素、胶原蛋白的合成,这是其有用的一面。但是,自由基产生过多或清除过慢将会促进机体衰老,引起各种疾病。
自由基为什么会引起机体衰老?目前认为,自由基性质活泼,后应能力很强,常以氧化作用来攻击其周围的物质。自由基种类较多,与衰老过程关系密切的自由基主要是·OH、、R-O·,它们都是强氧化剂。自由基对机体不良影响在刘生物膜损害作用方面表现尤为明显。自由基可导致生物膜(如细胞膜、线粒体膜、微粒体膜)的脆性增加,从而使生物膜断裂破溃。其主要机理是使膜中的不饱和脂肪酸氧化,并使其碳链断裂。过氧化脂质对体内酶系统也有不良影响,它能使多种酶活性下降,还可使其他蛋白质聚合,多肽链断裂;自由基可以引起核酸中的碱基突变、DNA链断裂,还可使DNA两条链之间以共价键交联在一起。可见自由基对生物膜的正常功能、酶的活性和核酸的遗传功能都产生深刻的影响和一级结构水平上的伤害,这些会引起脂褐质积累在大脑、脑干、脊髓和神经节中,导致脑细胞老化;引起酶活性下降和遗传功能失常等。由此可见,自由基在机体衰老过程中确实起着促进作用。
自由基可以在体内清除。能与自由基反应而除去自由基的物质称为自由基清除剂。自由基清除剂种类较多,有的是酶,有的则是抗氧化剂。超氧化物歧化酶(SOD)是清除自由基的重要催化剂。SOD近几年在日化、医药、工业上应用逐渐增多,就是利用其有效的清除自由基功能用于防衰老抗皱纹。有人发现,在动物体内SOD活性愈高,代谢率愈低,这种动物寿命愈长。另以某些有机物如尿酸、胡萝卜素、维生素E和谷胱甘肽是强有力的抗氧化剂,它们自身可被自由基氧化以保护生物膜、酶和核酸免遭伤害。研究证明,上述物质含量高低也与寿命长短有密切的关系。如尿酸,可能是神经系统的刺激剂,一般说来,活得愈长的动物愈聪明,人类的寿命在灵长类中最长,最聪明,血浆中尿酸含量也最高。中药中某些成分也具有清除自由基延长寿命的作用。如灵芝抽提液不仅可以抑制的过多生成,还具有清除和·OH的能力。有人还研究了清宫寿桃粉复方,这一延年益寿的方剂含有红人参、天门冬、生地、当归和酸枣仁。实验发现,由这些单药构成的方剂有很强的清除作用,并随着药物浓度加大,作用加强;同时该方剂对·OH也具有清除作用。人门推测清宫寿桃粉中含有丰富的抗氧化剂,它能阻止自由基对肝细胞膜不饱和脂肪酸的连锁氧化作用,对延缓组织细胞膜的老化,保护细胞膜的结构和功能是十分有益的,因而具有抗衰者作用。人们还发现女贞子、白术、枸杞子、党参等也都具有明显的清除自由基功能,这些药物是传统的延年益寿,强壮滋补,抗衰老的药物。
拉元来,中学生物教学
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