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破灭的维生素神话

2017-2-6 10:20| 发布者: perfect| 查看: 1673| 评论: 0

进化生物学家尼克·莱恩对于自由基和抗氧化剂的解释或许更加通俗易懂:如果说自由基就是烟雾警报器(或是烟雾本身)的话,那么抗氧化剂的问题就在于它们实际上是在破坏烟雾报警器(妨碍生物信号的发出)。

所以,你还认为只要(大量)补充维生素C或其他抗氧化剂就是有益身体健康吗?看完这篇文章,或许你的看法会发生变化。

当我们不停服下各种抗氧化剂并将其视为灵丹妙药时,好的情况是,它们没有什么卵用;坏的情况是,它们会更早地将你送进坟墓。

对于莱勒斯·鲍林(Linus Pauling)来说,从他决定改变早餐习惯起,一切都开始走向了错误的方向。1964年的他65岁,开始给自己早餐中的橙汁添加维生素C。这就好比给可口可乐里加糖一样,但他虔诚地相信,这是一件有益健康的事情。

在这之前,他的早餐中从来没有这玩意儿。每天早上,他都会早早用完早餐,然后去加州理工学院上班,即便周末也是如此。他孜孜不倦地工作,也因此获得了相当多的成果。

比如在他30岁那年,鲍林基于化学和量子力学的思想提出了第三种原子在分子中相互结合的基本方法。20年后,他开始研究蛋白质(构建所有生命的基础模块)结构化,并在1953年帮助弗朗西斯·克里克(Francis Crick)和詹姆斯·沃森(James Watson)解码了DNA的结构(也就是构建基块的代码)。

在接下来的一年中,鲍林因为对分子结合方式的深度研究而获得了诺贝尔化学奖。正如伦敦大学学院的生物化学家尼克·莱恩(Nick Lane)在他2001年著作《氧气》(Oxygen)中写道的:“鲍林……是20世纪科学界的巨人,他的工作为现代化学奠定了基础。”

但接下来,他就进入到了服用维生素C的岁月。在其1970年的畅销书《如何活得更久且感觉更好》中,鲍林认为补充维生素C可以治愈普通感冒。他每天摄入18000毫克(18克)的维生素C,是每日推荐摄入量的50倍。

在这本书的第二版中,他将流感也列入了可以简单治愈的清单。当上世纪80年代艾滋病在美国开始传播时,他声称维生素C也能治愈此病。

1992年,他的想法被刊登在《时代》杂志的封面上,并以《维生素的真正力量》作为标题。他声称维生素可以治愈心血管疾病、白内障,甚至是癌症。“更加激动人心的是,维生素可以帮助抵抗人体老化的正常规律。”

因为鲍林的鼎鼎大名,多种维生素保健品和其他膳食补充剂形成了一股销售热潮。

但他的学术声誉却走错了方向。多年来,并没有科学研究支持维生素C和许多其他膳食补充剂的作用。事实上,每加入一汤匙补充剂到他的橙汁中,鲍林都更有可能遭受身体上的损伤,而并非有益于健康。他的想法不仅被证明是错误的,而且是危险的。

维生素C是一种抗氧化剂,即一族包含维生素E、β-胡萝卜素和叶酸的分子,鲍林基于此提出了自己的理论。由于它们可以中和一种被称为自由基(free-radicals)的高反应性分子,因此他认为它们可以带来益处。

1954年,当时在纽约罗切斯特大学工作的瑞贝卡·格施曼(Rebeca Gerschman)首先将这些分子化合物鉴定为一种潜在的危险——这种理念源自于1956年加州大学伯克利分校唐纳医疗物理学实验室的邓汉姆·哈尔曼(Denham Harman)所提出的观点,他认为自由基可以导致细胞恶化,产生疾病并最终老化。

在整个20世纪,科学家们研究并证实了他的观点,很快,它们便被广泛接受了。

以下便是它的工作原理。该过程从线粒体(mitochondria)——那些位于细胞内的微小内燃机开始,在它们的内部膜内,食物和氧气被转化成水、二氧化碳与能量。这就是呼吸作用,为所有复杂生命体提供能量。

“漏水的水车”

但事实并非那么简单。除了食物和氧气,还需要让一种被称为电子的带负电荷粒子保持连续流动。就好像一个亚细胞组成的水流向下流动,带动一系列的水车,这种流动的能量来自四种蛋白质,每一种都嵌入在线粒体的内膜之中,为最终生成物的制造提供能源。

这种反应为我们的一切活动提供能源,但它并不是一个完美的过程。电子会从三台蜂窝状的水磨机中泄漏,每一台都能够与附近的氧分子反应。其结果便是产生了自由基——一种具有自由电子的根源反应性分子。

为了恢复其稳定性,自由基会对其周围的结构造成破坏,从诸如DNA和蛋白质的重要分子中将电子撕裂出来,以平衡其自身的电荷。 虽然它的规模小到不可思议,但自由基的产生——正如哈尔曼和许多其他人所假设的那样,将逐渐对我们的整个身体带来恶果,它们会最终导致突发的病变,使人老化并产生与老年化有关的疾病,比如癌症。

简而言之,氧气是生命的呼吸所必需的,但它也有潜力使我们衰老,凋零,然后走向死亡。

就在自由基被发现与衰老和疾病有关联后不久,它们便被人们视为应该从我们身体中清除出去的敌人。在1972年,哈尔曼如此写道:“生物体中自由基的减少,可能会导致生物降解速率下降,使人的寿命更长也更健康。我希望这个理论可以帮助人们开展一系列旨在增加健康与人类寿命的实验。”

他所说的就是抗氧化剂,一种可以从自由基中夺取电子,并因此影响健康的分子。他所希望的实验在接下来的几十年里广泛展开,但人们并没有研究出什么成果。

例如,在上世纪七八十年代,人们在许多小鼠的饮食中添加过多种预处理的辅助抗氧化剂,或是通过直接注射到它们的血液中。其中一些甚至通过基因工程进行修饰,使得对某些抗氧化剂进行基因编码的小鼠,比那些未修饰基因的实验室小鼠更有活性。

尽管方法不同,但结果却基本相同:过量的抗氧化剂并没有消除衰老的产生,也不能阻止疾病的发作。

来自马德里西班牙国家心血管研究中心的安东尼奥·恩里奎兹(Antonio Enriquez)说:“人们从来没有真正证明过它们可以延长寿命或是改善体质,毕竟,小鼠们并不太在意这些补品。”

换作人类又会怎么样呢?虽然我们与那些小型哺乳动物亲戚们不同,科学家不能让社会成员进入实验室进行研究,并在其一生中监测他们的健康,同时控制任何可能影响结果的外部因素。但他们所能做的,是建立长期的临床试验机制。

临床试验的前提很简单。首先,找到一群年龄、籍贯和生活方式都很类似的人。第二,将他们分成两个对照组。其中一组成员会收到你想要进行测试的补充剂,而另一组则会收到一些无用物——比如糖丸之类的安慰剂。第三,也是最为至关重要的——为了避免无意的偏差,在试验结束之前,没有人会知道被分配到了什么,甚至那些试验的管理者也不知道。

这也被称为双盲对照试验(double-blind control trial),一种药物研究的黄金标准。自从20世纪70年代以来,有很多像这样试图找出哪种抗氧化补充剂有益于我们健康和生活的试验。可是,结果却并不那么令人振奋。

例如,在1994年,一项从50年代开始、受试者共计29133人的试验完成了。所有受试者都是烟民,但只有其中的一些被给予了β-胡萝卜素补充剂。然而在该组中,肺癌的发病率增加了16%。

在美国的绝经妇女中,也得到了类似的结果。她们每天服用叶酸(多种维生素B族)并持续了10年后,与没有服用补充剂的妇女相比,患上乳腺癌的风险增加了20%。

事情还在变得更加糟糕。在1996年一项关于1000多名重度吸烟者的研究,不得不在两年前提前终止。因为在仅仅为时四年的β-胡萝卜素和维生素A补充获取之后,受试者的肺癌发病率增加了28%,而死亡率增加了17%。

这些并不是微不足道的数字。与安慰剂相比,每年服用这两种补充剂的受试者中都会有20人死亡。而4年的试验,就相当于有80多人死亡。正如作者当时所写的,“本发现提供了充分的理由来阻止人们服用β-胡萝卜素,以及β-胡萝卜素和维生素A的组合补充剂。”

致命的想法

当然,这些值得注意的研究,没有揭露事实的全部真相。有一些研究就显示出了服用抗氧化剂的好处,特别是当抽样人群不具备健康饮食习惯的时候。

但是,根据2012年的一项调查,医学人士们注意到了27项临床试验评估各种抗氧化剂疗效的结论,这些充足的证据证明,事情并不乐观。

只有7项研究报告显示,服用抗氧化补充剂可以带来一些健康益处,包括降低冠心病和胰腺癌的风险。另外10项研究中没有发现任何好处——就好像所有的病人只是吃了糖丸一样(当然了,他们吃的并不是)。另有10项研究发现,许多患者在服用抗氧化剂后的病症比以前更加严重,包括肺癌和乳腺癌等疾病发病率的增加。

“关于‘补充抗氧化剂是一种包治百病的治疗手段’的想法是种无稽之谈。”恩里奎兹说道。莱勒斯·鲍林并不清楚他自己的想法可能是致命的。1994年,在许多大规模临床试验进行之前,他就死于前列腺癌。维生素C肯定不是鲍林所说的那种万灵药,但直到临死前,他依然还在强调它的药效。然而,它们是否导致了更大的风险呢?

我们永远都不会得到确定的答案。但是鉴于多项研究将过量的抗氧化剂与癌症联系起来,它们肯定不是解决问题的好方案。例如,2007年美国国家癌症研究所发表的一项研究显示,服用多种维生素的男性患者,比未服用多种维生素的男性患者的死亡率高两倍。2011年,一项针对35533名健康男性的类似研究发现,维生素E和硒的补充服用使得患上前列腺癌的几率增加了17%。

自从哈尔曼提出了他关于自由基和老化的伟大理论之后,抗氧化剂和自由基(氧化剂)就不再那么泾渭分明了。换而言之,这层区分已经荡然无存了。

抗氧化剂只是一个名字,而不是一个固定的自然定义。以鲍林首选的维生素C为例。在正确的剂量下,维生素C通过接受自由电子来中和高电荷的自由基。它无异于一个分子尺寸的烈士,以牺牲自身受到打击来保护细胞的邻居。

但是通过接受电子,维生素C本身变成自由基,它反而能够造成对细胞膜、蛋白质和DNA的损伤。正如食品化学家威廉·波特(William Porter)在1993年时写道的,“维生素C是一个双头的雅努斯(译者注:two-headed Janus,罗马神话中的门神,长着两个头颅,象征着世界上矛盾的万事万物),杰基尔·海德先生(译者注:Dr Jekyll-Mr Hyde,小说《化身博士》中的主角,喝下药水后可以化身另一个人格),一个抗氧化剂中的矛盾体。”

谢天谢地,在正常情况下,维生素C的还原酶可以将维生素C还原成抗氧化剂。但是,如果有数量过多的维生素C,它们还能不能跟得上供应呢?尽管将复杂的生物化学进行这种简化本身是有问题的,但上述临床试验依然提供了一些可能的结果。

分裂和征服

抗氧化剂有着有害的一面。而且,随着越来越多的证据表明,自由基本身对我们的健康至关重要,抗氧化剂有益的一面也并不是总能提供益处。

我们现在知道了,自由基通常化身为将信号从细胞的一个区域发送到另一个区域的分子信使。在充当这个角色时,自由基已经表明了在细胞生长时,在细胞分裂成两部分时,以及当细胞死亡时,它们都会起到调节的作用。在细胞生命的每一个阶段,自由基都是至关重要的。

没有它们,细胞将持续不受控制地生长和分裂。同时这也意味着一个词:癌症。

我们自身也更容易受到来自外界的感染。当受到来自有害的细菌或病毒的应激时,我们会本能地生成更多自由基,就仿佛是我们免疫系统中那沉默的克拉克森乐队(译者注: klaxons,一支风格喧嚣的英国摇滚乐队)。作为响应,我们免疫系统的防御先锋——巨噬细胞(macrophages)和淋巴细胞(lymphocytes)就会开始进行分裂并试图解决问题。如果问题来自于某种病菌,它们就会吞噬掉它,就好像吃豆人吃掉一个蓝色的鬼魂那样。

病菌们被困住,但它们还没有被杀死。为了终结它们,自由基再次派上用场。在免疫细胞内,它们发挥着自己那臭名昭著的功能:破坏和杀灭。入侵者最终会被它们撕裂。

从一开始到结束,健康的免疫反应取决于我们内部的自由基。正如遗传学家若奥·佩德罗·马加良斯(Joao Pedro Magalhaes)和乔治·丘吉(George Church)在2006年时所写的那样:“与之类似的是,火也是危险的。尽管如此,人类依然学会了如何使用它。现在看起来,细胞同样掌握了如何控制和使用自由基的方式。”

换句话说,服用抗氧化剂以释放自由基并不是一个好主意。“你会让身体对一些感染无可奈何。”恩里奎兹说道。

幸运的是,你的身体有着自我调节的系统,帮助其在内在生物化学上保持尽可能的稳定。对于抗氧化剂而言,它们通常会参与到将过量的血液过滤到尿液中,并进行后续处理的过程。“它们应当出现在马桶里。”位于墨西哥城的国家政治学院的科雷瓦·维伦纽瓦(Cleva Villanueva)在一封电子邮件中如此写道。

“我们的身体非常善于均衡外界事物,所以不管你摄入什么,补充服用这些东西的影响都会被均衡,而这正是值得庆幸的。”莱恩说道。从第一个微生物开始呼吸氧气这种有毒气体时,我们的身体就逐渐进化到可以平衡氧气所带来的威胁。我们不可能用一颗简单的药丸,就改变数十亿年的进化。

没有人会否认维生素C对于健康的生活方式而言至关重要,所有的抗氧化剂也是如此。但是除非你听从医生的指示,否则这些补充剂并不会帮助你变得长寿,毕竟你可以从健康的饮食中获取它们。“服用抗氧化剂只有在存在特定抗氧化剂的真正缺陷时才是合理的,”维伦纽瓦说道,“最好的选择是从食物中获得抗氧化剂,因为它们所含有的各种抗氧化剂混合物可以共同发挥作用。”

“大体而言,食用种类丰富的水果和蔬菜会对你的健康有好处,”莱恩说,“虽然其好处通常被归因于抗氧化剂。”但他接着说道,这种饮食的好处也可能来自于促氧化剂和其他化合物的健康平衡,只是这些化合物的作用还没有被人们充分理解。

经过数十年的研究,成千上万志愿者的努力,以及花费在临床试验上的数百万英镑,有关自由基和抗氧化剂所构成的的生物化学难题,终于得到了21世纪的科学所能提供的最好答案,同时它也出现在孩子们的课堂里——每天多吃蔬菜水果。
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