氢气抗氧化延缓衰老:氧化应激是衰老原因

2016年7月6日氢思语发布如下的科研资讯,www.1495.com通读了几篇,感慨氢抗哀老是个大课题,很多论断还是需要推理。喝富氢水,用www.1495.com吸氢气可以抗衰老,里面有推理的成分在里面,不过没有信仰,没有推理,就没有科学。原文如下。

自由基的侵害无处不在

中国科学院抗衰老学者最近在《细胞》发表最新研究,再次证明氧化应激是衰老发生的重要原因。研究提示,使用选择性抗氧化物质氢气或许能产生预防衰老的作用。

随着对自由基生物学研究的深入,科学家逐渐明确的是,氧化损伤确实是衰老和许多急性慢性疾病发生的重要基础,许多自由基本身具有重要生物学作用,氧化应激是双刃剑,是细胞实现功能的基础,也是导致损伤的重要原因。

针对氧化损伤的可行方法有三类,一是利用自身抗氧化系统,通过诱导和激活自身抗氧化能力,实现减少氧化损伤的目的。这方面比较典型的方法就是利用温和氧化应激如有氧运动,也可以利用某些具有促进抗氧化的天然食物成分如姜黄素和萝卜硫素。二是减少毒性自由基的产生,主要是控制炎症反应和减少某些游离金属离子释放的方法。三是利用具有选择性抗毒性自由基的物质,例如氢气(后两类可合并为一类)。

最新研究再次支持氧化过度和氧自由基衰老的经典学说,该学说的基本观点是,人和动物衰老的重要因素是代谢和环境因素导致的活性氧增加导致的氧化应激,减少氧化应激能预防和延缓衰老的发生。

NF-E2相关因子2(Nrf2,NF-E2-related factor 2)是一种转录因子,主要是在氧化应激或外来有毒物质刺激下。这种分子正常情况下,Nrf2是机体抵抗内外界氧化和化学等刺激的防御性信号转导通路。生理条件下,Nrf2在细胞质中与Keap1 和Cul3结合处于非活性、易降解的状态。在内外界自由基和化学物质刺激时,Keap1的构象改变或者Nrf2直接被磷酸化,导致Nrf2与Keap1和 Cul3解离而活化。活化的Nrf2进入细胞核,与抗氧化反应元件(ARE)结合,启动ARE下游的Ⅱ相解毒酶、抗氧化蛋白、蛋白酶体/分子伴侣等基因转录和表达以抵抗内外界的有害刺激。Nrf2是细胞抗氧化的总司令。

中国科学院生物物理研究所、美国国立卫生研究院的研究人员,开发出了一种基于细胞的高通量、高内涵成像小干扰RNA(siRNA)筛选方法,利用这一方法确定了抗氧化Nrf2信号通路是早年衰老综合症的一个驱动机制。这项重要的研究发布在6月2日的《细胞》杂志上。中国科学院生物物理研究所的刘光慧研究员,美国国立卫生研究院下属国家癌症研究所的细胞生物学家Tom Misteli博士是这篇论文的共同通讯作者。刘光慧研究员的主要研究方向包括基于人多能干细胞的人类疾病模型和药物筛选系统,疾病特异诱导干细胞的基因纠正,人类衰老和长寿的分子机理以及细胞核结构、染色体组织和人类疾病。

衰老是与许多常见疾病,包括糖尿病、癌症和心血管疾病等相关的基本生物过程。人类早衰综合症是研究人类衰老的一个重要研究对象。早衰综合症患者容易患动脉粥样硬化,多种早衰症状,寿命严重缩短。在细胞水平上,早衰综合症细胞显示异常核结构、基因组失稳定及氧化还原稳态丧失。过去研究表明,早衰综合症细胞核结构蛋白核纤层蛋白(lamin) A和C基因突变,激活选择性前体mRNA剪接位点,导致表达一种缺失50个氨基酸的lamin A突变体progerin,这种分子可累积于核膜上。有研究发现Progerin在野生型的衰老细胞中累积,表明它可能与正常衰老相关联。Progerin以一种显性方式发挥作用,导致多种细胞缺陷,损害核结构的完整性、异染色质维持、DNA修复和氧化还原稳态,这被归因为降低了这些信号通路中一些关键蛋白质的水平。但Progerin的多功能特点使鉴别早衰综合症治疗靶点变得很困难。最新研究用高通量siRNA方法,筛选出Nrf2是早衰综合症的基础。Progerin隔绝Nrf2,使Nrf2核定位错误,干扰转录活性,导致细胞抗氧化功能降低,产生持续氧化应激。抑制Nrf2活性或提高氧化压力都能诱发早衰综合症类似的老化表现。激活早衰综合症患者Nrf2活性可反转progerin产生的核老化效应,恢复动物模型中间充质干细胞活力。这些研究结果表明,Nrf2抗氧化系统被抑制是早衰表型的关键因素。

最新研究表明,Nrf2活性降低是衰老的关键因素,氢气具有激活Nrf2活性的作用,因此氢气有可能可以通过激活Nrf2活性发挥抗衰老效应。不过从逻辑上,Nrf2是控制细胞氧化还原平衡的关键转录因子,激活该系统的内源性信号是氧化应激,因此许多氧化应激因素例如运动和一些药物都具有这种效应。但是从最新这一研究看,导致Nrf2活性降低的因素是细胞核上存在一种干扰这种转录因子细胞核定位的麻烦分子progerin,理论上如果不能克服这种细胞核定位的问题,纠正早衰老的问题并不能有效解决。按照本研究的结果,用药物诱导Nrf2活性能产生对抗效应,感觉这一措施属于过度消费Nrf2潜力,不是最合理的手段。这非常类似你没有解除手刹车的情况下猛加油门,虽然能提高汽车速度,但必然会损坏刹车片过度消耗燃料。

不过氢气本身的作用关键不在于诱导Nrf2活性,而在于选择性抗氧化,就是能对过度氧化产生的毒性自由基进行选择性中和,减少整体氧化损伤的程度。从这一角度考虑,使用氢气可以对抗这种早衰综合症的内在氧化应激损伤,发挥独特的作用,产生延缓寿命的目的。

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