自由基与衰老和各种疾病

自由基无处不在，无孔不入，危害甚大。但它对人体的危害方式不像疼痛、高热等能让人迅速感受到。这是因为自由基存在于我们的体内，它的危害是从细胞和组织的损伤开始，这个过程是缓慢的，就像往一杯清水中放盐，只有盐放到一定量以后我们才能感觉到咸，如果超出一定的量就会苦，直到不可调和。当自由基在人体内积累到一定量，就会导致衰老和各种疾病。

1、自由基与衰老

从古至今，依据对衰老机理的不同理解，人们提出各种各样的衰老学说多达300余种，如自由基学说、程序衰老学说、细胞突变学说、免疫衰老学说、神经内分泌学说等等。由于自由基学说能比较清楚地解释机体衰老过程中出现的种种症状，如老年斑、皱纹及免疫力下降等等，因此倍受关注，已为人们所普遍接受。自由基衰老理论的中心内容认为，衰老是机体正常代谢过程中产生的自由基随机而破坏性的作用结果，由自由基引起机体衰老的主要机制可以概括为以下三个方面。

（1）生命大分子的交联聚合和脂褐素的累积

自由基作用于脂质发生过氧化反应，氧化终产物丙二醛等引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合，该现象是衰老的一个基本因素。脂褐素（Lipofuscin）不溶于水故不易被排除，这样就会在细胞内大量堆积。其中，在皮肤细胞内堆积，就会形成老年斑，这是衰老的一种外表象征；而在脑细胞中堆积，则会引起记忆减退或智力障碍甚至出现老年痴呆症。胶原蛋白的交联聚合，会使胶原蛋白溶解性下降、弹性降低及水合能力减退，导致皮肤失去张力而皱纹增多以及骨质再生能力减弱等；脂质的过氧化导致眼球视网膜等病变，诱发视力障碍（如眼花、白内障等）。

（2）器官组织细胞的破坏与减少

器官组织细胞的破坏与减少，是机体衰老的表现之一。例如神经元细胞数量的明显减少，是引起感觉与记忆力下降、动作迟钝及智力障碍的又一重要原因。器官组织细胞破坏或减少主要是由于基因突变改变了遗传信息的传递，导致蛋白质与酶的合成错误以及酶活性的降低。这些病变的积累，造成了器官组织细胞的老化与死亡。生物膜上的不饱和脂肪酸极易受自由基的侵袭发生过氧化反应，氧化作用对衰老有重要的影响，自由基通过对脂质的侵袭加速了细胞的衰老进程。

（3）免疫功能的降低

自由基作用于免疫系统，或作用于淋巴细胞使其受损，引起细胞免疫与体液免疫功能减弱，并使免疫识别力下降出现自身免疫性疾病。所谓自身免疫性疾病，就是免疫系统不仅攻击病原体和异常细胞，同时也侵犯了自身正常的健康细胞，将自身细胞当作外来异物来攻击。如弥散性硬皮病、系统性硬结、溃疡性结肠炎、成胶质病变和Crohnn氏病（局部性回肠炎）之类的自身免疫性疾病，往往伴有较多的染色体断裂。研究表明，自身免疫病的病变过程与自由基有很大的关系。

2、自由基与癌症

长期以来，人们一直致力于对癌变原因作不同角度的探索。自从发现了具有高度不稳定性的自由基能引起的连锁反应后，人们把这种异常的快速生长与自由基联系起来，研究癌变诸过程中自由基的参与问题。目前的看法是，不少致癌物是在体内经过代谢活化，而后形成自由基并攻击DNA致癌，而许多抗癌剂也是通过自由基形成去杀死癌细胞。

一个正常细胞发生癌变必须经历诱发和促进两个阶段，这就是两步致癌学说。诱发阶段与自由基关系密切。自由基作用于脂质产生的过氧化产物既能致癌又能致突变，致癌和致突变在分子水平上的机理是相同的。

促进癌变阶段也与自由基有关，促癌能力与其产生自由基的能力相平行。

在化疗过程中，由于药物的毒性导致细胞内产生大量的自由基，这往往会引起骨髓损伤、白细胞减少、致使化疗减慢、药量减少或被迫停止化疗。若使用自由基清除剂，则可防止骨髓进一步受氧自由基的破坏，加速骨髓和白细胞量的恢复，有利于化疗的继续。可见为了预防癌症和治疗癌症都必须清除自由基。

3、自由基与心脑血管疾病

氧自由基引起脂质过氧化，导致动脉粥样硬化，这是导致心血管疾病的主要原因。动脉粥状硬化也就是我们通称的动脉硬化，当人体内的胆固醇碰上自由基，就是动脉硬化的开始。胆固醇可以分成好的胆固醇和坏的胆固醇，其中坏的胆固醇称为低密度脂蛋白，简称LDL。LDL很容易被自由基氧化，被氧化的LDL经过一连串的变化，就会形成泡沫细胞，这些泡沫细胞就像我们吃的粥一样，会附着在我们的血管壁上，就像水管里的污垢。经过日积月累，这层粥状的污垢越积越多，体积也越来越大；当这些粥状物累积到一个程度，就会像山崩一样，破裂成碎片与血管脱离，跌进血液里，当血液碰到这些碎片，会凝聚、堆积、阻碍血液的流动，形成血栓。血栓会将血管阻塞，如果发生在供应心脏血管的冠状动脉，就是冠心病；如果发生在脑部，就会造成中风。

换句话说，真正形成动脉粥状硬化的是“被自由基氧化的低密度脂蛋白（LDL）”。细胞膜被氧自由基氧化引起血小板凝集，这是脑血栓、心肌梗死形成的第一步。

4、自由基与糖尿病

胰脏中的β细胞会分泌胰岛素，帮助血液中的葡萄糖进入细胞中，转换成组织运作所需要的能量，或将多余的糖分储藏在肝、肌肉或脂肪细胞中。一旦β细胞被自由基氧化，并受自由基攻击积累到一定量时，β细胞即失去分泌胰岛素的能力形成糖尿病。同时，自由基能促进四氧嘧啶诱发胰岛素依赖型糖尿病。

5、自由基与缺血后重灌注损伤

缺血所引起的组织损伤是致死性疾病的主要原因，诸如冠状动脉硬化与中风。但有许多证据说明仅仅缺血还不足以导致组织损伤，而是在缺血一段时间后又突然恢复供血（即重灌注）时才出现损伤。缺血组织重灌注时造成的微血管和实质器官的损伤主要是由活性氧自由基引起的，这已在多种器官中得到了证明。在创伤性休克、外科手术、器官移植、烧伤、冻伤和血栓等血液循环障碍时，都会出现缺血后重灌注损伤。

在缺血组织中具有清除自由基的抗氧化酶类合成能力发生障碍，从而加剧了自由基对缺血后重灌注组织的损伤。

6、自由基与肺气肿

肺气肿的特点是细支气管和肺泡管被破坏、肺泡间隔面积缩小以及血液与肺之间气体交换量减少等，这些病变起因于肺巨噬细胞受到自由基侵袭，释放了蛋白水解酶类（如弹性蛋白酶）而导致对肺组织的损伤破坏。

吸烟很容易引起肺气肿，原因在于香烟烟雾诱导肺部巨噬细胞的集聚与激活，吸烟者肺支气管肺泡洗出液中的嗜中性白细胞内水解蛋白酶活性高于不吸烟者，洗出液中白细胞产生的氧含量也远高于不吸烟者，由此可见，香烟及其他污染物可诱发肺气肿。

7、自由基与炎症

当有病毒或细菌入侵身体时，白细胞会制造大量的自由基来消灭外来的病菌，但是过量的自由基除了吞噬病毒和细菌外，还会进攻白细胞并造成其大量死亡，结果引起溶酶体酶的大量释放而进一步杀伤或杀死组织细胞，伤害附近的组织细胞，使发炎症状恶化。

8、自由基与眼病

眼睛是人和动物唯一的光感受器，老年性眼睛衰老（特别是白内障）与自由基反应有关。研究表明，老年人由于全身机体的衰老使得眼球晶状体中自由基清除剂的含量与活性降低，导致对自由基侵害的抵御能力下降。白内障的起因和发展与自由基对视网膜的损伤导致晶状体组织的破坏有关。角膜受自由基侵袭引起内皮细胞破裂，细胞通透性功能出现障碍，引起角膜水肿。自由基会对眼晶状体产生直接的损伤和破坏。

9、自由基与色斑

氧自由基使胶原蛋白和弹性蛋白分解，皮肤松弛，出现皱纹，同时可以氧化皮下不饱和脂肪酸形成类脂褐色素，皮肤出现晒斑、黄褐斑、老年斑等。

10、自由基与帕金森病

自由基破坏脑部细胞，使得神经传导物质多巴胺（Dopamine）缺乏所造成。多巴胺是和运动有关的神经传导物质，缺乏多巴胺会造成手部不自主颤抖，肌肉麻痹、动作迟缓等临床症状。

11、自由基与肝脏疾病

研究表明，自由基是肝脏疾病一个重要因素。自由基过氧化作用在病毒性肝炎，药物性肝炎、肝硬等肝病肝损伤中起重要作用。实验证实，毒性物质可引起体内自由基明显升高，肝内自由基过氧化产物明显增多，肝细胞大量坏死，血清谷丙转氨酶含量增加，因此，肝性疾病发生与肝脏内自由基或自由基过氧化产物对肝细胞损伤有关。肝脏是体内最大分泌器官，参与食物消化。另外，肝脏又是一个解毒器官，许多有害物质，包括药物，化学物质等，都要在肝脏内转化成对机体无害的物质，这个过程中会产生大量自由基，当自由基的产生超过其清除能力时，就会出现肝脏疾病。自由基引起肝细胞微粒体膜磷脂中多价不饱和脂肪酸发生脂质过氧化，破坏细胞膜及内膜结构，使肝脏受损。此外，自由基极易与膜蛋白、酶蛋白结合，降低细胞中抗氧化物和蛋白含量，使细胞器中酶活性及膜功能降低，影响物质在肝脏中代谢。毒性物质在肝脏内直接转化为高度反应活性自由基，后者极易与膜不饱和脂肪酸结合，破坏肝细胞结构，导致肝细胞坏死，肝功能降低。

12、自由基与肾脏疾病

自由基在肾脏疾病发生发展过程中也起着非常重要的作用。肾脏疾病是一种常见和多发病，如急、慢性肾小球肾炎、间质性肾炎、肾盂肾炎、肾动脉硬化、肾功能不全等。肾脏感染、免疫损害、毒性物质损害、缺血等因素，都会引起肾脏白细胞浸润和缺血再恢复，引发产生大量自由基。正常情况下，肾脏具有清除自由基能力，如肾脏内SOD等都是自由基清除剂，使自由基产生和清除保持一种动态平衡。但是当自由基产生超过清除能力时，或年龄增长导致机体清除自由基能力下降，自由基就会在体内聚集。过剩自由基可引起细胞、组织的损伤过程，自由基可以破坏肾小球、肾小管细胞结构或基膜结构，或损伤血管内皮细胞，使细胞功能结构受到破坏，分泌、吸收和再吸收功能降低，尿中就会出现蛋白、红细胞等。

13、自由基与消化道疾病

自由基在急慢性胃炎、消化道溃疡和胃癌发病过程中，起着非常重要的作用，检查发现消化道溃疡、胃癌患者血清中自由基含量明显升高，自由基清除能力却下降。

胃粘膜和十二指肠粘膜具有很强产生自由基的能力，正常情况下，体内含有清除自由基的防御系统，使其生成量不至于达到损伤组织的程度。然而，机体清除自由基能力有限。在化学物质作用下，或在应激条件下（如饥饿、精神紧张等），交感—肾上腺髓质系统兴奋，引起消化道血管收缩，使粘膜处于缺血状态，以致缺血再恢复过程中，通过NADPH氧化还原循环及黄嘌呤氧化酶催化，产生大量自由基。另外，溃疡患者往往伴有胃、十二指肠炎症，这就吸引大量白细胞聚集，通过白细胞作用产生大量自由基来消灭细菌。这些自由基的产生超出了机体清除能力，使自由基在消化道粘膜过剩。过剩的自由基引起粘膜细胞膜脂质过氧化，破坏细胞结构和功能，使消化道粘膜屏障被破坏，最终导致溃疡发生。

14、自由基与免疫系统疾病

免疫性疾病也叫自免性疾病，如牛皮癣、红斑狼疮、强直性脊柱炎、类风湿关节炎等都属于自免系统的早老退化性疾病。免疫功能要求稳定、准确、效率高，否则，免疫系统就会把自身正常细胞当做敌人消灭，这就是自免性疾病。这种疾病病因十分复杂，《新英格兰》医学杂志中有论文指出，为什么人体免疫会出现自杀行为呢？只有一种原因最清楚，这就是自由基。自由基不仅是造成自身免疫下降的根本原因，而且是导致免疫系统自我攻击的罪魁祸首。据科学研究发现，牛皮癣、红斑狼疮、强直性脊柱炎、类风湿关节炎患者体内的抗氧化物质极低，通过补充抗氧化剂后，症状减轻、病情被控制。因此对这种病，要中和酸性体质加抗氧化剂。对牛皮癣的调理要慎重，后天患病的恢复得快，有家族遗传的恢复得慢。痤疮及各种不同原因的皮肤过敏性疾病，都可选用调和酸性体质与抗氧化剂两类药物。

15、自由基与关节炎

关节炎叫“炎”，但不是细菌性的炎症病，而是自由基攻击关节周围组织造成的病。一方面，病毒或病菌入侵身体时，白细胞会制造大量的自由基来消灭外来病菌，同时产生大量的溶酶体酶造成骨、软骨的破坏；另一方面自由基还可使关节的高粘度润滑液-透明质酸降解，进一步加剧病情。▲