老化外篇:健康 vs 長壽
台大張國柱
健康(health)與長壽(longevity)是人們追求的目標,而老化(aging)則是長壽必經的過程,因此我們就以現代醫學的觀點談談改善健康、延緩老化和增添壽命的理論與實務基礎。
解釋老化的理論很多,其中又以「1956 年 Denham Harman 所引進的老化自由基理論(free radical theory of aging,FRTA)」最廣為人知。由於粒線體與能量壓力(energy stress)有關,是細胞產生活性氧物種(reactive oxygen species,ROS)最主要的所在(約 90%),因此粒線體的失能(dysfunction)被聯想到老化進程是最自然不過的了。因此 Harman 便在 1972 年將 FRTA 理論延伸到粒線體老化自由基理論(MFRTA)。
ROS 的生成若超出生理範疇便會造成細胞的損壞,謂之氧化壓力(oxidative stress)。有趣的是 ROS 的暴露與死亡率呈現兩相的非線性關係(two phasic nonlinear relationship):低劑量的 ROS 能夠誘發細胞的保護作用,降低死亡率;高劑量的 ROS 則對細胞有毒害作用,增加致死率。由於 ROS 的暴露與死亡率所呈現的非線性關係來自於粒線體,故又稱為粒線體興奮效應(mitochondrial hormesis or mitohormesis)。
體能運動和限制熱量的攝取,至少擁有共同的粒線體代謝來源,也就是消耗能量或能量不足所導致 AMP/ATP 比值的增加能夠激活 AMPK 訊息傳遞路徑,促進氧化磷酸化、增加 ROS 的生成。粒線體興奮效應指出,適量增加的 mtROS 能夠誘發內生性 ROS 的防衛機制,最終降低並穩定 ROS 的程度、提升細胞防衛基因的表現,產生抗氧化酶、解毒酵素、熱休克蛋白等等,維持蛋白質的恆定。此種對抗氧化壓力的適應性防衛能力,可以讓細胞達到增進健康、延長壽命的效益。這種效益是抗氧化劑的補充所無法達成的目標,因為抗氧化劑缺乏對抗壓力的適應性防衛機制,反而會有阻斷體能運動所帶來的健康效果。
優質的生活型態與環境(包括乾淨的空氣與水資源、抗生素的研發、醫療科技的進步、健康的生活方式等等),雖然可以延長人類的壽命,但人瑞的壽命似乎已來到了高原期,暗示著:健康的改善和壽命的延長並非等同意義。有趣的是 2024 年自然期刊(Nature)有篇文章指出,限制熱量的攝取,確實可以延長壽命,但是基因對壽命的影響卻甚大於飲食限制,暗示著基因決定壽命的重要性與主宰性更勝於健康的生活型態。因此如何健康地活到人生終點,才是真正必須思考的重要課題。至於人瑞百歲的高原期能否突破、如何突破,則有待未來醫學科學的努力研究與發展了,可遇不可求。
留言
張貼留言