抗氧化食品和藥品可能提高患癌癥和糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)——DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)聯(lián)合發(fā)現(xiàn)人如是說。

【注重健康的消費(fèi)者花費(fèi)數(shù)十億美元在富含抗氧化物質(zhì)的食品上，但這是為了什么呢？（圖片來自：大衛(wèi)·馬倫/蓋提）】

抗氧化物質(zhì)很長時(shí)間以來都被吹捧為一種強(qiáng)大的疾病預(yù)防藥劑。每年人們在抗氧化劑藥片上花費(fèi)數(shù)十億美元，還有更多無從知曉的數(shù)目花在了諸如藍(lán)莓和黑莓這樣的富抗氧化劑食品上。然而，它們雖然號稱能讓人類更健康和更長壽，可這些聲稱卻經(jīng)不起嚴(yán)格審查。

許許多多的臨床試驗(yàn)都表明抗氧化物質(zhì)實(shí)際上并不能對我們的心血管系統(tǒng)起到改善作用。關(guān)于抗氧化物質(zhì)與癌癥關(guān)系的數(shù)據(jù)沒那么多，但最近一次大規(guī)模的檢驗(yàn)維生素E能否抑制癌癥的實(shí)驗(yàn)中途就被停止了——因?yàn)榫S生素E不僅沒有顯示出益處，反倒略微增加了前列腺癌的發(fā)病率。

理解為什么人們覺得抗氧化物質(zhì)應(yīng)該有益健康很容易。具有氧化性的分子（“氧化劑”）雖然對人體的正常生理功能是必不可少的，但當(dāng)它們的含量過多時(shí)就會產(chǎn)生毒性，破壞DNA和蛋白質(zhì)，從而導(dǎo)致癌癥。而氧化劑可以被抗氧化劑中和。但是這種觀點(diǎn)實(shí)在過于簡化了，各種證據(jù)表明現(xiàn)實(shí)中的機(jī)制要復(fù)雜得多（Open Biology, doi.org/kpp）。比如，芽甘藍(lán)和花椰菜這樣的蔬菜一直以來被認(rèn)為發(fā)揮著抗癌作用，而實(shí)際上這些效果的產(chǎn)生可能是通過它們能夠促進(jìn)細(xì)胞的氧化過程而不是抗氧化過程。

抗氧化膳食補(bǔ)充劑可能會導(dǎo)致更多癌癥而非更少癌癥——這件事情對于信息靈通的癌癥治療專家而言不算什么新鮮事。他們早就知道放療殺死癌細(xì)胞的機(jī)制很大程度上是通過使癌細(xì)胞產(chǎn)生氧化性物質(zhì)，這些氧化性物質(zhì)叫做活性氧自由基（ROS）。以前人們通常認(rèn)為像紫杉醇這樣的化療藥物治療每種癌癥的方式有所不同；但現(xiàn)在越來越多的人達(dá)成共識，認(rèn)為化療藥也能高效地促進(jìn)癌細(xì)胞產(chǎn)生強(qiáng)大的氧化性物質(zhì)（超氧化物、氫自由基和過氧化氫這三大ROS的組成部分）。

這最終解釋了長期令人困擾的發(fā)現(xiàn)：如果一種癌癥對于一種形式的化療產(chǎn)生抵抗作用，那它同時(shí)也對其他更好的化療藥物產(chǎn)生抵抗作用，甚至對于放療也一樣。

近來對于胰腺癌的研究表明，在惡性腫瘤細(xì)胞內(nèi)，抗氧化水平顯著升高。這些由人體合成的、內(nèi)源性的抗氧化物質(zhì)增加，使得ROS不能觸發(fā)引起細(xì)胞凋亡或者是細(xì)胞程序性死亡的感受器。這樣就出現(xiàn)了一個(gè)重要的可能：如果我們能明白如何特異性地降低癌細(xì)胞內(nèi)的抗氧化劑水平，我們可能能夠成功治愈許多目前無法治愈的癌癥晚期患者。

細(xì)胞殺手

要知道我們怎樣才能達(dá)成這個(gè)目標(biāo)，首先需要更好地了解人體是怎么控制抗氧化水平的。在缺乏ROS的情況下，細(xì)胞內(nèi)的抗氧化物質(zhì)通常保持在很低的水平，這是通過一種叫做Keap1的泛素連接酶實(shí)現(xiàn)的。它破壞了一種叫做Nrf2的轉(zhuǎn)錄因子（控制基因表達(dá)的分子），而Nrf2負(fù)責(zé)開啟一些主要的抗氧化物質(zhì)的合成。但當(dāng)ROS的含量上升到需要清除的水平，Nrf2轉(zhuǎn)錄因子就被“解放”了，指導(dǎo)大約10種抗氧化物質(zhì)的合成來清除活性氧自由基。

我懷疑一旦一個(gè)細(xì)胞開始進(jìn)入復(fù)制期，它就會促進(jìn)抗氧化物質(zhì)合成以保護(hù)復(fù)制過程中脆弱的DNA單鏈。雖然大多數(shù)的癌癥治療專家長期認(rèn)為細(xì)胞在經(jīng)歷分化時(shí)，最易受到細(xì)胞殺傷藥劑的影響，但是事實(shí)可能正好相反。近來有很重要的觀察表明，人體干細(xì)胞有相對較高的抗氧化物水平，這可能部分是由于其中分裂時(shí)期細(xì)胞所占的比例大的緣故。

高的抗氧化水平可以解釋為何基于ROS的治療方法不能起作用，這樣一個(gè)認(rèn)識是理論上的一次飛躍。但是我們怎么開發(fā)優(yōu)先殺死腫瘤干細(xì)胞而對非腫瘤細(xì)胞不表現(xiàn)明顯毒性作用的藥物呢？幸運(yùn)的是確實(shí)存在這樣一種藥：二甲雙胍。目前已廣泛用于阻止Ⅱ型糖尿病的進(jìn)程。

因?yàn)槭褂闷饋硐鄬Π踩?，二甲雙胍很久以來都是世界上對付Ⅱ型糖尿病的有力武器，也是最經(jīng)常開給病人的藥物。在過去5年，逐漸積累的證據(jù)表明長期使用二甲雙胍可以使許多主要癌癥的發(fā)生概率降低20%-40%，例如肺癌，胰腺癌和結(jié)腸癌。

其他證據(jù)也指出二甲雙胍的癌癥預(yù)防作用。位于波士頓哈佛醫(yī)學(xué)院的凱文·斯特利爾的實(shí)驗(yàn)室篩選了超過1000種已被允許用作治療非癌癥失調(diào)的藥物，來看它們是否具有抗癌潛質(zhì)。最有效的藥物就是二甲雙胍。他們還發(fā)現(xiàn)二甲雙胍優(yōu)先殺死癌性的間充質(zhì)干細(xì)胞，這是所有癌細(xì)胞中最難以治療的。二甲雙胍是通過促進(jìn)ROS引導(dǎo)的細(xì)胞凋亡通路來發(fā)揮這種作用的，使抗氧化物質(zhì)失效，即使微量的ROS也可以引導(dǎo)細(xì)胞凋亡。對于暴露于二甲雙胍的腫瘤干細(xì)胞內(nèi)的抗氧化水平的測定需要盡快進(jìn)行。

癌癥并不是抗氧化物質(zhì)可能起作用的唯一疾病。當(dāng)抗氧化物質(zhì)阻斷了ROS給肝臟的必要信號通路，發(fā)生Ⅱ型糖尿病的可能性就會增加，因?yàn)槟莻€(gè)信號通路通?？梢蕴岣咭葝u素敏感性和降低血糖的合成速度。

2009年，由德國耶拿大學(xué)的邁克爾·瑞斯托實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的重要實(shí)驗(yàn)表明ROS對于維持肝臟的基本功能必不可少。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，體育鍛煉通過提高來自線粒體(細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)能的微小器官，產(chǎn)能原理部分經(jīng)由氧化還原鏈)內(nèi)的電子傳遞鏈體系ROS的產(chǎn)生，阻止Ⅱ型糖尿病的發(fā)生。然而如果同時(shí)每天服用抗氧化劑維生素C和維生素E，鍛煉就沒有積極的效果。

“受激線粒體生成ROS”這個(gè)機(jī)制可能也解釋了為什么那些經(jīng)常鍛煉的男人患結(jié)腸癌的概率要小大約20%。

這些事實(shí)使我懷疑許多癌癥都被正常的ROS水平波動扼殺在了萌芽之中。這樣，我們重新回到一開始提出的問題：增加外源性抗氧化物質(zhì)能幫助我們嗎？

我相信肯定有人會問，每天食用抗氧化食品和藥品會不會顯著提高的不僅是癌癥、還有Ⅱ型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)？然而，找出經(jīng)常性食用抗氧化物質(zhì)的消費(fèi)者是否會提高得病的概率并不是那么容易，因?yàn)殛P(guān)于實(shí)際服用的頻率和數(shù)量的數(shù)據(jù)不可能是完整的。動物實(shí)驗(yàn)也不能提供足夠有說服力的證據(jù)來解決這個(gè)問題。

或許我們應(yīng)該僅僅測試抗氧化物質(zhì)對于個(gè)體神經(jīng)退化疾病的風(fēng)險(xiǎn)。這一測試的原理來自于許多研究表明，當(dāng)人體無意識的暴露于強(qiáng)烈的氧化劑的情況下，患帕金森氏癥的概率會增加。我們?nèi)匀徊恢罏槭裁椿寂两鹕习Y的人們得各種癌癥的概率下降30%，這可能是由于（由基因引起）低的抗氧化水平引起的。

目前我們清楚掌握的事實(shí)，還不足以使人們毫無爭議地正確使用氧化劑或是抗氧化劑。在了解更多的同時(shí)，我們也不可忘記，預(yù)防一種疾病幾乎必然比治愈一種疾病的代價(jià)更低。

關(guān)于本文

該文章已經(jīng)以《對抗抗氧化劑》（Antioxidant antidote）為標(biāo)題發(fā)表于《新科學(xué)家》（Newsciencist）紙版雜志。

作者詹姆斯·沃森在1962年因聯(lián)合發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。他隨后幫助成立了人類基因組工程，是紐約冷泉港實(shí)驗(yàn)室的主任，專注于癌癥的研究。