衰老与氧化应激研究进展
摘要：衰老是极其复杂的一个多因素造成的过程，它涉及到多种功能与结构的改变。现认为，过量的活性氧会通过各种途径损伤细胞的生物膜、蛋白质以及核酸等，从而加快细胞衰老；而适当的活性氧水平能在一定程度上延缓衰老。因此，氧化应激的强度对衰老以及衰老相关疾病的防治具有重要意义。
关键词：衰老；氧化应激；活性氧
1引言
衰老是一个多因素作用下自然发生的现象，其特征是渐进性的退行性变化，而退化过程又受到分子途径内多种变化和破坏的影响，这些改变最终损害了细胞和组织的功能[1]。同时，氧化应激与衰老的关系是人们关注的热点之一，当机体受到有害刺激时，体内抗氧化系统和氧化系统失衡，引起大量的活性氧（ROS）产生，并参与细胞内的反应，导致氧化应激。氧化应激通过损伤细胞DNA，使细胞的基因失去正常的表达活性，导致细胞衰老和组织退化，引起相关疾病。因此，衰老几乎是所有非传染性疾病的重要危险因素之一。
2氧化应激理论与衰老
目前，已被提出能导致衰老过程和非传染性疾病发展的机制包括DNA损伤，基因和非编码RNA表达的改变以及遗传毒性等[2-5]，这些理论大部分是基于生物体内部衰老而提出的，忽略了环境因素作用下导致的衰老。而氧化应激理论不仅考虑到了生物体外环境因素，也考虑到了生物体内部环境因素[5]。外部环境因素主要是电离辐射、药物、重金属离子污染等，这些自由基可被生物机体吸收，使组织和细胞不断产生自由基；在机体内部，主要是线粒体产生自由基，以活性氧（ROS）居多。而氧化应激是由于细胞内ROS的生成能力与细胞的ROS清除能力失衡所致。由于ROS的反应性较强，在它们被逐渐积累后，可以氧化细胞中的许多物质，使生物膜、蛋白质以及核酸等受损，影响细胞的正常功能，引起细胞衰老。而细胞衰老是由多个生理和病理因素诱导的适应性反应，使细胞周期停止的永久状态[6]。在衰老的细胞中，其结构会发生明显改变，如细胞核凹陷、细胞体积变大、核膜崩解、染色质的结构改变以及线粒体数量减少等[6, 7]; 同时，衰老的细胞会产生衰老相关分泌表型（SASP），包括促炎细胞因子、免疫调节因子、生长因子、趋化因子等[8]。在衰老细胞中，SASP还可引起周边细胞DNA损伤和SASP激活，导致周边细胞衰老，出现局部扩展性衰老细胞的蔓延，使ROS水平持续升高[9]。
通常情况下，细胞代谢过程中也会产生ROS，但为了防止过量的ROS产生的氧化损伤，机体中存在一些酶类抗氧化剂，如谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、辅酶Q10、超氧化岐化酶（SOD）以及过氧化氢酶（CAT）等，当ROS升高时，这些酶的活性和数量会发生改变[10]。此外，机体中也存在一些维生素类抗氧化剂和微量元素，如维生素C、维生素E、beta;-胡罗卜素、硒等，能改善一些酶的活性，加快谷胱甘肽（GSH）与自由基的反应速度，或者是本身就具有抗氧化或者抗炎的功能，在机体内起到抗氧化作用。一般情况下，机体的衰老细胞与新生细胞不断更替，ROS的水平维持在一个稳定的状态，进而维持正常的生命活动。当机体的氧化与抗氧化能力失去平衡时，ROS会累积，从而引起氧化应激，造成细胞衰老，而细胞总体水平的衰老一般被认为是机体衰老的基础，也是衰老相关疾病发病的重要机制。因此，ROS水平的高低对衰老有很大影响。
3过量ROS对机体的影响
