不是有沒有可能的問題。問題的前半句話基本是事實。后半句話是部分的事實,有多準確,受其他因素限制。
正常呼吸產生的氧自由基對有機體的殺傷效應是確鑿無誤的事實。衰老現象本身跟氧自由基有很大關系,最簡單的例子:老年斑,實際上是皮膚組織(主要是脂肪)被過度氧化。人體首當其沖受到氧自由基持續殺傷的,正是呼吸作用的工作場所:線粒體。
線粒體內的糖氧化過程和自然界點火燒木頭,化學本質是一回事。自由基是氧化反應中還沒有進行到底的多種中間產物,它們的氧化活性比真正的氧厲害多了。如果把燃燒看成sex,那么氧氣就是還穿著衣服看電影的狀態,二氧化碳就是賢者狀態,而自由基就是那已經勃起還未圓滿的獸男,逮誰X誰。自然火焰和煙霧中都含有大量自由基,吸煙的頭號有害物質也是自由基(二號是焦油,尼古丁只能排老三)。線粒體內的自由基如果漏出來到細胞中,秒殺碰到的各種生物大分子,包括承載生物信息的DNA。
呼吸作用和普通燃燒真正的區別,在于線粒體內氧化過程是通過復雜的分子機器逐步精確控制的,不像普通燃燒那樣失控,自由基漫天飛舞。線粒體對氧利用充分,反應空間限制嚴格,而且有非常精密的保護和調節機制來抵御這種殺傷。
進化生物學家曾經對一個問題大惑不解:為什么線粒體的前身(外來的細菌類微生物)和真核細胞的前身結合共生之后,絕大部分基因跑到核基因組里面,但線粒體非得留下那么一小撮基因,形成現在的mtDNA?最近的答案是:這些基因是呼吸作用這種玩火行為的現場管理人員。呼吸作用的強度必須實時、精確調節。線粒體內部一旦出現呼吸作用不暢、自由基大量泄漏的信號,這些基因得馬上反應,把它調低。通常的核基因組調節機制:從化學信號鏈接受信號-造信使RNA-運出來變蛋白質-再調節生理活動,對這件事都來不及。沒錯,呼吸作用——氧的殺傷效應就這么可怕。
但是數十年的生命中,線粒體仍然不可避免會被殺傷,因為化學的手段不可能完美,調節信號就是自由基本身。老的線粒體會損壞失效。線粒體在細胞內是會分裂繁殖的,會形成新的子代彌補能量需求。對mtDNA來說,分裂本身就是帶誤差的事。而且已經被殺傷的mtDNA多代復制分裂,會把這些殺傷造成的錯誤累積下去。總有一天,細胞內線粒體已經錯誤太多,效率太低,不但能量供應不足(衰老的“衰”字),而且自由基泄漏也控制不住,指數膨脹。自由基漏出線粒體,瘋狂殺傷其它有機物質(衰老的“老”字)。成片的組織變成這樣,惡化成器官問題,就是衰老之后的病字。再演變成系統問題,就是衰老之后的死字。
這不是衰老進程唯一的內因。但確實占據核心地位。從這個過程可見,癌癥(內因是核基因組的DNA損壞)很大程度上是它惡化之后的溢出效應。這個理論和現在逐漸取得證實的“限制熱量攝入(特別是碳水)延年益壽”理論可以互為印證。
那么為什么說后半句是部分的事實呢?因為我們的主宰:基因組,其實把呼吸作用這一套設備鼓搗得很優秀,比其它大多數成套設備更優秀。基因組工作的最高原則是:生物這臺生存機器(為它們的生存和千秋萬代而創造),能撐到繁殖高峰結束就是完全成功。之后愛怎么爛就怎么爛,關它屁事。人類這種生物在繁殖高峰之后還能茍延殘喘幾十年,已經很逆天,一部分原因要歸功于人類智能這種超越主宰的逆天發明。另一部分原因,我認為是和主宰討價還價進化的結果:我們人類現在太復雜了,小孩子奶三年,守十年,帶出去打猛犸得十五歲,供他們讀書二十歲,買房娶老婆要多久還得看黨中央政策呢!主宰大人們要想順利繁殖,得多給我們長輩一點時間吧?
于是我們看到,人類之外的靈長類也就二十多年壽算,人類壽命卻不斷膨脹。農業革命后平均就三四十了,工業革命后劍指一百。。。
現在問題浮現出來:呼吸作用這套底層設備,原先設計是很優秀的,基本不會在靈長類的天年之前出任何問題。所以對黑猩猩來說氧氣真不算毒藥。現在人類強行借天五十年,毒藥效應就明顯了。
再說一次,這套設備很優秀。在繁殖高峰之后,先于它出問題的其它設備多不勝數。免疫系統(讀成MS、哮喘或者奧茲海默)、心腦血管(冠心病、中風)、內分泌系統(雄性激素、糖尿病)之類,由于層面高得多,進化歷史短得多,淬煉不夠,出問題的時間也就平均早得多。尤其是最年輕的免疫系統,瘋起來不管年齡的,繁殖高峰還沒到一樣可以整死你。主宰們編程水平也就那樣,是要靠時間打磨的。
這些,也是衰老。在最深刻的衰老到來之前,先把你毒死了。
PS. 雄性激素為什么也是毒藥?因為它不但壓抑免疫活力,還讓你去打仗啊!
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