细胞|维持细胞健康,剑桥大牛科学家找到了一个关键点|奇点深度

对于爱美人士和养生人士来说,有一个概念绝对不陌生 。
抗氧化 。
那么你知不知道,那些吃的抹的花样产品,要打倒的“氧化”到底是什么?
今天我们就来聊聊,氧化和抗氧化的战争 。
“被害的凶手”线粒体
说到“氧化”,那就不得不提及身体之中关乎细胞健康最为核心的线粒体了 。
线粒体可以说是人体的动力工厂,负责将各种营养物质转化为能够直接利用的能量ATP 。但是在这个过程中,由线粒体呼吸所产生的活性氧同时也是氧化损伤的最主要原因[1] 。
活性氧来源于线粒体电子载体与氧的反应,根据细胞类型和代谢状态的不同,大约有1-2%的电子会形成超氧化物[2] 。超氧化物本身就是有害的,它还会通过降解生成过氧化氢,继而分解为羟自由基,并与细胞内的一氧化氮反应生成过氧亚硝酸盐,产生更强的氧化效应[3] 。
不难想到,作为生产活性氧大本营的线粒体,会比细胞的其他部分更频繁地受到活性氧的伤害,更容易积累氧化损伤[4] 。
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MitoQ进入线粒体和在线粒体内发生的反应
另外一篇综述则统计分析了MitoQ与衰老有关的动物研究,发现MitoQ能够显著降低硝基酪氨酸浓度并增加膜电位,诸多衰老相关的生物标志物指标都有所改善,说明MitoQ可能在减轻与衰老相关的氧化应激方面有效果[16] 。
当然,就如我们前文所说,氧化损伤不仅仅与衰老有关,还参与其他的许多疾病生理,所以相关的研究也是非常丰富 。
MitoQ对疾病保护作用的首次研究是抗心肌缺血/再灌注损伤 。研究结果显示,MitoQ可对心脏功能障碍、组织损伤和线粒体功能具有保护作用[17,18] 。此外,由于MitoQ可以保护线粒体内硝化甘油代谢酶的氧化损伤,因此对内皮细胞损伤[19]和高血压[20]也具有保护作用 。
至于其他涉及氧化损伤的疾病,例如脂肪肝、1型糖尿病肾脏损伤、肾脏缺血再灌注损伤、神经退行性病变等也存在保护作用[21] 。
MitoQ也在人体测试了治疗疾病的潜力 。在一项临床研究中,20名内皮功能受损的健康老年人(60-79岁)接受了6周口服MitoQ的治疗 。与安慰剂对比,MitoQ耐受性良好,参与者肱动脉血流介导的扩张增加了42%,这种改善与线粒体活性氧相关的内皮细胞抑制改善有关 。同时,主动脉僵硬、血浆氧化低密度脂蛋白等生物标志物也有了显著的降低 。这些结果显示,MitoQ以及其他靶向线粒体的抗氧化策略有望用于治疗年龄相关的血管功能障碍[22] 。
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相对安慰剂组,MitoQ组参与者的标志物水平有显著改善
小结
人体细胞中线粒体的主要功能是通过氧化磷酸化提供ATP,同时,它还有许多其他作用,包括调节细胞内钙浓度和调节细胞的凋亡,线粒体呼吸也是破坏性自由基的主要来源 。线粒体功能障碍导致了许多人类疾病,从神经退行性疾病和缺血再灌注损伤再到肥胖、糖尿病 。
因此,针对线粒体损伤进行的预防和治疗很可能成为治疗一系列疾病的潜力疗法 。
参考资料:
[1] D.C. Wallace, Mitochondrial diseases in man and mouse, Science 283 (1999) 1482–1488.
[2] B. Chance, H. Sies, A. Boveris, Hydroperoxide metabolism in mammalian organs, Physiol. Rev. 59 (1979) 527–605.
[3] J.S. Beckman, T.W. Beckman, J. Chen, P.A. Marshall, B.A. Freeman, Apparent hydroxyl radical production by perox ynitrite: implications for endothelial injury from nitric oxide and superoxide, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87 (1990) 1620–1624.
[4] C. Richter, J.-W. Park, B.N. Ames, Normal oxidative damage to mitochondrial and nuclear DNA is extensive, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85 (1988) 6465–6467.

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