人常说“某某看起来年轻“,表示她的外观年龄比实际年龄小。外观年龄可以通过心理调节,身体锻炼,皮肤保养等来改善。而人体作为生命体最基本的活动是新陈代谢,人的新陈代谢也有年龄吗?怎样确定这个生命最基本最核心的年龄?它和健康寿命有关吗?
“廉颇老矣,尚能饭否?”说的就是人的新陈代谢随著年龄而降低的现象。“能饭”是人体把食物营养转化成能量的能力。这个能力越强,人就越有活力,反应敏锐,恢复力强,有力量,耐疲劳等等,这里表示新陈代谢能力的“能饭”就是表示体力的一个总指标,甚至被形象地说成“能吃几碗干饭”。人年轻时吃嘛嘛香,饥饿频;而年老後饭量减少,就是新陈代谢年龄不同的体现。在科学上,饭量就用每天摄入的热量来计量。 一个二十岁左右的运动员每天可以摄入6000大卡,而一个老人每天可能摄入不到600大卡。生命力的差别在这样的数字面前一目了然,比年龄更能说明生命的活力和健康程度。
当然,用每天摄入的热量(饭量)表示新陈代谢也有一个弊端,那就是不同劳动强度的人不好比较,因为不同劳动(包括脑力和体力)强度所要消耗的热量差别很大。为了克服这个缺陷,就产生了基础代谢率(Basal Metabolic Rate,BMR)的概念。基础代谢率(BMR)就是一个人在完全静息状态下每天代谢的热量值。一个人的基础代谢率与年龄,性别,高矮胖瘦,以及健康程度直接相关,它表示的是人体维持基本生命运行所需要消耗的热量。通常一个人的基础代谢率占每天热量消耗的70%左右。在美国,一个中等身材的成年男性,其BMR大约在2000大卡上下,而一个中等身材的成年女性,其BMR在1700大卡左右。男女之间基础代谢率的不同一方面源于体重身高不同,另一方面身体的组成也不一样。男性比女性有更高的肌肉和骨骼比例,所以消耗更多的热量,具有更高的BMR。即使在同一性别内,肌肉和骨骼比例越大(i.e.脂肪比例越小),其基础代谢率也越高。在自然状态下人体内的脂肪比例与年龄正相关,所以一个人的基础代谢率随年龄而降低,这也就成了一个人的代谢年龄。
基础代谢率(BMR)可以通过测量人呼吸所消耗的氧气量来测定。消耗的氧气越多,说明代谢越旺盛。代谢年龄越轻。由于基础代谢率与身体的组成有关,人也可以通过营养和运动改变身体组成,增强肌肉和骨骼,减少脂肪比例,从而提高基础代谢率,减轻代谢年龄。
看到人体的基础代谢率要用呼吸的氧气量来测定,马上就让人联想到“气数”这个词。 “气数已定”是说一个人一生的呼吸的氧气总量(寿命)有限。那么,人为地提高基础代谢率会不会降低一个人的寿限? 答案是:如果做法不当,的确会降低。因为人呼吸氧气,转化能量,同时也产生氧自由基,对机体造成损伤。生命体都有一定的损伤修复能力,但修复也会出错,损伤和错误的积累最後导致死亡。可见一个人的“气数”与修复能力有关,修复能力好就可以多呼几口气。 现在有一个更好的方法来测定新陈代谢的速率,那就是测定人体组织内NAD+(烟 酰胺腺嘌呤二核苷酸,也叫氧化型辅酶I,商业上叫诺加因子)的含量。辅酶I(NAD+)是氧化还原反应过程中的一个辅酶,它参与了高达60%的新陈代谢反应,所以它的数量就直接关系到新陈代谢,特别是能量代谢,的快慢和潜力。所以测定NAD+的含量不仅可以测定新陈代谢的速率,也可推定新陈代谢的潜力。
科学家们对众多的生物体内NAD+进行测定发现了两个重要事实:一,细胞内NAD+的水平随昼夜节律而变化,在白天活动或者进食期间NAD+浓度高,而在夜晚或者静息期间低。也就是说体内的NAD+含量变化形成一个新陈代谢的生物钟(Metabolic Clock)。二,人体各器官(包括大脑,肝脏,肌肉,心脏,肾脏等)内的NAD+含量都随著年龄的增长而降低,所以测定NAD+就可直接确定人的代谢年龄。用这样方法测定的代谢年龄不受性别和体型的影响,比氧气法更宜于普遍使用。 首先,由细胞内NAD+浓度变化而形成的代谢钟和生物体内的普通生物钟是同步的,都是24小时的昼夜节律。这一方面保证了在进食期间对营养的及时快速转化,另一方面也最大程度地保护生物免受代谢产生的氧自由基的攻击。对于白昼活动的生物也免受太阳紫外线而引起的损伤。有意思的是人体内NAD+水平的昼夜变化幅度约为30%,也就是说白天活动期间NAD+的含量比夜晚休息时高约30%,这和人在静息状态下的基础代谢率约为总代谢的70%相吻合。换句话说,人白天的活动量如果占摄入热量的30%以内就处于NAD+的自然防护范围内,是安全的。超出了这个量就需要临时调动更多的保护机制。
其次,人体内NAD+含量随年龄的增长而减少,尤其在大脑,肝脏,心脏这些关键器官里最为突出。近年来的研究发现,老年人脑中的NAD+减少与老年痴呆症的发生有关;胰腺中NAD+减少可以导致胰岛素分泌减少,另一方面补充NAD+可以缓解老年听力下降;增加肌肉中NAD+的含量可以增强肌肉的力量,等等。NAD+本身是个化学物质,研究NAD+的产生和使用就能更好地揭示生命的本质。 一个显而易见的问题是:为什么人体内的NAD+含量会随著年龄的增长而减少?能不能减弱,阻止,甚至反转这种减少?实际上如果NAD+仅仅是一种辅酶,它的含量从理论上说是不会随时间减少的,因为辅酶是可以被反复重复使用的。就像昼夜一样可以周而复始。但近年来的研究发现NAD+不仅仅是一种辅酶,它还可以被消耗(所以我直接用NAD+而少用辅酶I这个名称)。这些消耗反应导致了NAD+随著年龄的增长而减少。现在发现消耗NAD+的途径有三条:PARP(Poly-ADP-Ribose Polymerase,怕怕)途径;SIRTUIN( SIR,Silent Information Response,沉默调节)途径;和CD38(分簇38)途径。 怕怕(PARP)途径是负责DNA损伤修复的,致命的损伤会导致细胞内NAD+的枯竭,细胞死亡(怕怕)。沉默调节蛋白(SIRTUIN)调节众多的基因活性,其中包括对营养素的感知和胰岛素的分泌。而分簇38(CD38)蛋白广泛存在于所有免疫细胞(各种血白细胞),并负责可兴奋细胞(包括神经,心脏,和肌肉细胞)里的钙离子通道的激活。实验表明分簇38途径是通常情况下NAD+随年龄减少的最主要原因。也就是说,过度的紧张(神经和肌肉)和过高的防卫(免疫反应)开支是短寿的主要原因。
人类追求延年益寿长生不老至少有几千年的历史了,但至今唯一被证明有效的方法是“饭吃七分饱”(也就是热量限制法,Calorie Restriction)。这是通过NAD+的沉默调节(SITRTUIN)途径实现的。原理是:轻微的饥饿会促使组织内NAD+升高,进而通过SIRTUIN蛋白调节延长细胞的寿命。也就是说增加细胞内NAD+的含量就可以延年益寿,这在所有真核生物,包括酵母,果蝇,和小鼠中都得到证实。实验表明NAD+至少可以延长健康寿命(Healthy Span),这在实际生活中也许比真正的寿命大限更为重要,毕竟健康才幸福。
总而言之,健康幸福的关键就是维持体内较高的NAD+水平,保持代谢年轻。这一方面可以促进能量转化,提高活力和生命质量,另一方面保有充裕的NAD+以应对疾病,损伤,和生活中的压力,做到游刃有余。而平时保持清洁,减少免疫负担,舒缓生活压力则能降低NAD+的消耗,延长健康寿命。
另一方面,使个人每天的作息与NAD+代谢时钟保持同步,把进食,运动,以及户外活动等置于高NAD+时间段,使其处于NAD+系统形成的防护范围内,减少可能的损伤,达到健康长寿。
|