好了，從保健食品的寫到現在第三篇，終于要說跟自己專業相關的東西了。這篇我準備開始談一談人類究其一生都在抵抗卻無法逾越的命運——癌癥和衰老。其實這一篇很簡單也很復雜，一言以蔽之，就是四個字——增殖凋亡。當然展開來說，就是我們要研究和解決的問題，正常/腫瘤細胞的增殖和凋亡。所以能給大家推廣認識和深入了解我們所關注的領域，很興奮！在說起這個之前，我想以最近很紅的“餓死癌細胞”話題來做個引子，以此呼應我關于抗癌以及抗衰老/氧化的理解。不知道你們最近關注過CCTV上關于餓死癌細胞的新聞頭條——這個由清華大學顏寧課題組發表的葡萄糖轉運蛋白（GLUT1）結構解析的相關工作。身為科研工作者，很幸運能接受到第一手的資料和信息，但也為央視那樣搞噱頭不負責的報道感到大跌眼鏡，餓死癌細胞這樣的標題黨很容易把大部分人給忽悠了。要知道，其實人家只是做了個跨膜蛋白的結構解析而已。
跨膜蛋白與瓦伯格效應
讓我來細細說說這個事情吧，GLUT1——跨膜葡萄糖轉運蛋白，其實是隸屬于協同轉運蛋白家族（MFS，一種可跨膜傳遞營養物質的蛋白質，相當于細胞運輸船）的其中一家四口，身為老大，他還有三個同胞兄弟，分別是負責胰腺B細胞的GLUT2，負責神經系統的GLUT3以及肌肉和脂肪組織的GLUT4。這其中GLUT1具有的表達比較普適，主要負責紅細胞的葡萄糖攝入以及穿越血腦屏障的運輸。而最有意思的則是GLUT4，他才是真正與肥胖和糖尿病有關的（餓死脂肪細胞才對）轉運蛋白。不過，顏學霸這回解析的GLUT1確實也是異常的重要！因為這其中涉及到上世紀40年代由一位著名病理學家Warburg提出的一個對癌癥的重要觀念解釋：Warburg效應！所謂Warburg效應，用比較通俗的說法來解釋就是，成為腫瘤組織的部分，它的能量攝取與代謝和正常細胞是不同的，是通過大量糖酵解過程產生的。也就是說，不同于傳統的人體能量代謝大多在有氧條件下完成，腫瘤細胞生長環境是低氧的甚至是不需氧的，它需要的，只是高量的葡萄糖以及跨膜轉運蛋白GLUT1，幫助它在無氧條件下攝入足夠能量的葡萄糖！那么，顏學霸這GLUT1結構解析的意義，就是對腫瘤的Warburg效應，做了有力的驗證。藥學家由此可以通過對Warburg效應在腫瘤細胞中的情況和該蛋白的結構特性，設計相對應的靶向性藥物（比如利用藥物改變蛋白與葡萄糖結合的位點）來進行癌癥治療了！
癌細胞那些事兒：一個悲傷的事實
我在試圖把你這種生命體作一個歸類的時候，啟示來了，所以我知道，你其實不是哺乳動物，我們這個星球上的每一種哺乳動物都有一種適應環境變化，取得平衡的本能演化，但你們人卻沒有，你們找到一個地方，然后就繁殖、繁殖、繁殖，直到所有的自然資源都被用盡，你們要想生存，唯一的辦法就是擴散出去，侵占另一個地方，這個星球上另有一種生命體生存方式同你們相象，想知道是什么嗎？病毒！人類是一種疾病，本星球的癌癥，一場瘟疫。 <駭客帝國>
好，為了更完整的解釋下GLUT1和Warburg效應，讓我們來看看腫瘤細胞代謝的生長過程吧。
這里，腫瘤組織細胞與正常組織細胞生長的過程其實就是一個干細胞不斷分化成長的過程。那什么是干細胞呢？通俗地說，干細胞其實就是起源細胞，在早期進化過程中由這些起源細胞分化出不同的功能細胞，成為你的肝肺、心肌、血管、皮膚組織等等（克隆技術就靠它了！）。而這些年輕的組織并不是永久的，他們也會擁有生老病死的周期。在人體這個復雜的系統里、在外界環境、壓力、損傷、光照作用下，每天都伴隨著上千萬個不同功能細胞的死去和增殖，除了不可再生的神經細胞（借助進化的優勢，人類進化出了可以防護神經細胞免受外界危害的血腦屏障，保護著你的大腦不受那些毒素的侵害）。我們的生命的持續過程則來自不斷的細胞分裂和死亡，因此細胞凋亡是生命體必經的一部分，并且這個增殖的數目隨著年齡的增大，而逐漸放緩，最終喪失其功能。但是，腫瘤細胞則不是這樣，在DNA不斷基因突變的過程中，茁壯成長的年輕組織里，某些細胞的原癌基因得到了表達，逃離了細胞凋亡的機制作用，促使多余的細胞被保留下來不斷增殖，一部分腫瘤細胞可能隱忍于你的體內永久都不會發作，一部分，則可能因為一些突變、外界因素等最終生長成為惡性的癌。由此我們可以看到，起源細胞的成長-組織分化-突變-細胞增殖-遠離凋亡-腫瘤組織-惡性腫瘤...
那么，既然癌細胞來自于干細胞的不斷分化，能否扼殺分化中的突變呢？不可能。因為突變是進化的動力。達爾文有一個終極定律：“自然選擇，性選擇。”不管對于人類也好，單細胞生物也好。死亡都是為了更好地進化（想看更貼切的解釋，可以點這里）。但是這似乎是個悖論，因為進化的更好，就是為了能在這個世界中存活的更久，所以這其中伴隨著，是抵抗外界環境并最終采取適應自然的手段存活下去，并遺傳給下一代。在這樣的長期自然選擇條件下，雖然它的存在可能不合理，它的出現可能矛盾而奇葩，但是人類的突變使我們適者生存。而我們所知道的癌癥，就是來源于這樣一場進化的悖論。可以說，它就是人類進化抗爭史里，為了抗擊凋亡而不斷進化的個體，它也是自然選擇中遺留下來的意外冗余（為什么我不由得想到了“普羅米修斯”，斯科特真的是個偉大的導演！）。除此之外，我們還能得到一個可能很聳人聽聞的事實，癌細胞存在于每一個人體之中，并且我們永遠都不可能消除它。
進化的悖論by picspin
衰老與癌癥
什么是永生？永生的個體就意味著停滯，與不斷死去并進化的個體比較，顯然是劣勢。
——作者自說。
上面說了進化，說了凋亡。當然，我們還有疑問：癌細胞究竟是什么？它的存活率為何可以如此之高，可以不可以，拿它們替代我們的正常細胞呢？早在50年代，有一位身患乳腺癌的婦女Henrietta Lacks為當時的NIH（美國國立衛生院）科學家提供了自己的人腺體癌細胞。當時這位可憐的女士的病灶已然惡化轉移，醫生們無力回天，所以在不久就去世了。但是戲劇的是，她的腫瘤細胞存活了下來，這批細胞在經過了一批批科研機構對它的重復培養、增殖、傳代直到今天！這就是著名的海拉細胞，迄今為止培養出的海拉細胞已經超過了5000萬噸，相當于100多幢紐約帝國大廈，而它的源頭都是上世紀那位叫做Henrietta Lacks的女士。。
海拉細胞的不斷復制與增殖（圖片來源網絡）
海拉細胞給我們的回答是，其實生命在細胞層次上是永生的！
我們任何人的細胞都是上一代的復制品，不斷回溯就能發現，我們都是數億年前某個微生物的后代。我們所見的死亡，不過是無數細胞構成的某個生命個體的消亡，這個生命個體死亡了，細胞還可以在后代或近親的個體上存在，也就是說細胞在所有生命個體上得到永生（聽起來是不是很科幻！）。這就像Henrietta Lacks女士的細胞在世界各地的實驗室培養液里不斷繁殖一樣！
但是相比腫瘤細胞，我們的正常細胞們則要脆弱得多，如果只是在培養基下，經歷著生老病死，它們雖然生長緩慢，卻一定會比腫瘤細胞擁有更長的壽命，前面我們說到擁有更長的壽命，不見得是進化的優勢，確實是這樣。比如皮膚上的角質層細胞，已經擁有比內源細胞更堅固的胞膜，生長周期也快速于很多組織細胞，但在與外界接觸更多的條件下，它很快的會被光照、被氧化、被物理損傷，衰老并分解死亡（產生了死皮），新的細胞生長出來替代它完成機體的功能，并生成專門的黑色素細胞，分泌黑色素抗擊紫外線的輻射作用。但是，這也不可避免的突變出更具有生存能力的腫瘤細胞，他們瘋狂的增殖本意是抵抗陽光中的紫外線，卻因為本能的逃避了凋亡機制而癌變。這，就是另一個大名鼎鼎的癌——黑色素瘤(melanoma)。是不是一場不勝唏噓的意外呢？
除此之外，我們所知的癌細胞，在近期研究階段也不可能擁有取代正常細胞的功效，這一切的答案，還是與Warburg效應有關。我們知道，癌細胞需要消耗大量的能量和葡萄糖，所以，它的無限生長是以犧牲其他細胞和破壞環境為代價的。在腫瘤組織不斷增殖的過程中，它搶奪了大量的營養資源，也破壞了人體整個的代謝機制，讓身體的循環趨向于混亂（cancer這個詞，就是橫行的巨蟹，在希臘神話中代表著混亂）。已經有研究表明[5]，行將就木的細胞們與癌細胞之間的行為存在相似之處表明，如果這些即將凋亡的細胞設法逃脫死亡，它們有潛力變為癌癥。而一切作用，可能就來自于體內對衰老的各種抵抗因素。在科學發展到了今天，人們總是嘗試著通過各種方法對抗著衰老，對抗外界的侵害的同時，卻無法認識到，永生可能一并奉上的禮物——癌。
感謝知乎網友提供的圖片
至于衰老，這就要說起我們細胞里面的主角——DNA和線粒體了。這其中有兩方面主要來源，一方面，我們都知道，DNA是一切遺傳信息的根源。而我們也知道在第一篇里，就提到了營養攝入和代謝，不可避免的引入外源性的毒素和一些多余代謝產物。這些代謝產物和毒素，進入細胞內導致了DNA的損傷。本來，在端粒酶的作用下，DNA進行著周期性的阻斷和切割，引發細胞的凋亡并不斷的轉錄復制增殖出新的細胞。但是一些異常的損傷則也可能不可恢復，造就了組織的老化。另一方面，線粒體則是細胞產生能量和代謝的關鍵結構，在消耗2分子ATP和1分子葡萄糖時，線粒體為我們帶來10個ATP供給機體能量。但是線粒體在產生能量的過程中，也會伴隨著產生很多單態氧。單態氧是一類自由基，同光照所產生自由基一樣，它可以和蛋白質、DNA相結合。以很強的氧化作用破壞了這些生物分子的功能，進而引起了整個衰老過程的發生。氧氣，光線、熱量、酸...所有的這些可以說一定程度上都提供了我們能量，又一定程度上加速了我們老去。我們該如何防護氧化？又如何防護過度抗氧化帶來的癌變，這，恐怕是當今科學界都無法回答的問題。
健康與預防醫學，一場亂戰
面對眾病之王，面對衰老。我們似乎是無可奈何的。但是看到青春常駐的傳說和不老神話的長壽老人時，我們內心還會心存僥幸，為什么不能就通過改善飲食結構好好的活下去呢！可以，確實是可以。但概率統計在這里就不起作用了，因為也沒有太大重復性。所以發展到今天，中醫學能大行其道是因為在這個領域里，西醫手段同樣不能用科學方法去計數。不幸中的幸運的是我們還有樂觀情緒，借助著可能起作用的各種營養品——魚油（歐米茄3）、輔酶Q10、大蒜素。。。我們或多或少能相信她帶給我們一點療效。當然，現階段發現的抗氧化劑種類繁多，從天然的花青素、番茄紅素到深海魚油、各種維生素甚至人工提取的白藜蘆醇等等，但要讓他們完全的引入到人體之中改善你的健康，大概只是見仁見智的事。而且看了前面那么多，相信你們也被抗氧化這種博大命題晃得眼花了吧。還有癌癥，誰會去想到還要面對這神不知鬼不覺的疾病呢？所以我們能做的，就是只有放好心態，做好預防。我們目前的科學手段是，尋找檢測早期癌癥的最有效方法。這是我們課題組、以及很多課題組努力的方向。所以雖然不知道癌癥什么時候會來，也不知道自己為什么老的那么快，不過我們總有著或多或少的手段可以預防，即使我也知道這樣的經驗是有多么的不可重復，我也要保持樂觀的開心下去。
寫道這里，該提一些對人體有好處但是不會有副作用的預防型營養品了，這一篇里，我主要介紹抗氧化劑，但是兩難的是，其實我并不是特別推薦非常強烈的抗氧化劑，也有醫生研究表明抗氧化劑其實并不是一道簡單的有益食品。而且也對某些聲稱可以隨便使用并與其他成分不會產生共同副作用的保健品表示懷疑。所以，這一篇我不敢隨意推薦，我希望主打的產品，就是溫和：
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輔酶Q10 Puritan's Pride
wikipedia里對輔酶的解釋是：“在人類身體細胞內參與能量制造及活化，是預防動脈硬化形成最有效的抗氧化成份”。 輔酶是一種相當溫和的抗氧化劑了，當然同屬維生素B族，其實很多維生素也有比較好的抗氧化作用，比如維生素C、K。不過相對于這些來說，Q10的溫和度會更高，更重要的是，它是以激活免疫力來發揮作用的，提高自體免疫系統來排除危害最好不過了。至于為什么推薦普麗普萊這個牌子。恩，因為他們家產品吸收快。
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GNC葡萄籽精華：
GNC的東西我推薦的其實很少，但這個葡萄籽精華一直都是明星產品。其實葡萄籽就是花青素，因為是一種天然存在的抗氧化劑，所以廣受大眾喜愛。需要注意的是花青素有一個相應指標OPC，即原花青素含量（以95%為最佳），這個指標代表著天然花青素成分的多少。 -
維生素
以食物為基礎提取的營養素（FoodState），這個主要是指的一系列維生素系列。維生素對于人體還是很有必要的，特別是維E和C，因為人體自身無法合成!但維生素品牌實在是太多了。光拿老美一家來說就有上百家，初選者選擇自然會困難。這里給出的建議是，堅持采用新鮮的本地食物，利用Slo-Food Process（低速食物處理工藝）來提取的營養素選擇為優，比如著名美國食品提取公司MegaFood，他們家的產品嚴格選擇有機食品，并采用安全的工藝提取：
從胡蘿卜中提取混合胡蘿卜素或者素食來源的維生素A；
從甘藍中提取維生素K1；
從花椰菜中提取葉酸；
從橘子中提取維生素C；
從有機糙米中提取維生素E和生物素；
從釀酒酵母中提取B族維生素、VD和其他礦物質；
從蔓越莓和藍莓中提取抗氧化物質；
如果你看到的產品上面是從這些食品中提煉出來的，而且恰好這些食品還經過各種XX認證，選他就好了！ 當然這里主要推薦的三家美國食品提取公司，就是上面說的Megafood、Foodstate加上New Chapter（上一篇推薦過他們家的產品）這里找到美國農業部USDA的一項研究的數據，它測定了常見食物的ORAC值。ORAC值是衡量食物抗氧化能力的一項指標；ORAC值越大，抗氧化能力越大。但是抗氧化劑效果越強不代表越好，例如對于年紀大的人來說，攝入過量維生素E就可能反而引起卒中；
圖片同樣來源果殼網@陽光鋒
當然，保健品只是補充日常你無法補充到的營養，它不能取代您的飲食生活，這里有關一些飲食結構上的建議，可能更值得你們去注意：
1、少吃多餐
——能量分少量而攝入是一種保護，但能量不夠又會引發其它問題，因此增加餐數是保證足夠熱量和蛋白質攝入的重要方法，同時一餐少吃也可以減輕消化系統的負擔
2、選擇清淡涼爽的食物
——食物的氣味有時反而會引起惡心或降低食欲，沙拉（國內可以替換成不辛辣的涼菜）、三明治（國內大概可以替換成春餅之類的？）這些涼爽的食物聞起來就不太刺激。同時，低溫烹調是比較健康的方式。
4、解決吃東西口中有鐵銹味的問題
——減少飲食中的紅肉和動物蛋白，用低脂奶或者豆類作為蛋白質來源的部分替代
5、干果、水果攝入營養盡量復雜而成分多
——喝些有營養的飲品（如低脂奶、豆奶等），吃具有高營養密度的食物（如什錦干果仁、花生醬、杏仁豆腐等，菜中可以適當多放些橄欖油）
7、需要藥劑補充營養素嗎？
——如果日常飲食實在不能滿足身體需求的話，可以補充一些復合維生素、膠原蛋白（不要攝入過多）、鈣或維生素D等等，以達到每日身體所需的營養素指標
——具體要依個人情況而定，不能一概而論
8、心態？
——保持積極的心態，每次只需要做出一點改變，一步一個小目標地達成健康的生活方式
9、體力活動
——運動的重要性！運動是耗氧，運動同樣是排毒與促進呼吸的過程
——運動時補充一定葡萄糖和營養物質也很重要！
還有，哈佛大學對于營養健康也給出了權威的膳食結構補充的建議總結（以下內容來自Coursera課程健康促進和疾病預防營養學）：
**感謝提供圖片的MOOC學院網友@Lithilda **
- 蔬菜水果攝入多樣性。
- 控制牛奶及奶制品的攝入量，并非越多越好。而且很重要的一點：脫脂奶 > 低脂奶 > 全脂奶。
- 果汁并不健康。它雖然包含了水果當中的維生素，但是含糖量很高，同時也失去了對我們很重要的纖維素。其他含糖飲料是最差最差的選擇……
- 肉類，在健康方面來說，基本上是：無肉>白肉>紅肉>咸熏腌等一切處理過可長期保存的肉。
- 全谷物指的是未經去皮加工，帶麥麩的谷類，人類的科技進步又一次給自己挖了坑……全谷物包含麩、胚芽和胚乳（就是白米粒），營養豐富不說，還能減少腸胃對淀粉的吸收。
- 食用油攝入的控制，由于中西烹調方式完全不同，如果采取低溫烹調的話，優質橄欖油比其他油種有一些優勢，但是對于中國人喜愛的高溫烹調方式（比如炒菜），橄欖有跟其他植物油的效果是一樣的。炒菜時選擇植物油優于選擇動物油。還有，橄欖油對嬰幼兒屬于“劣質食品”。關于橄欖油的細節，科學松鼠會的云無心老師有一片文章細細道來，有興趣請參考；
最后還是想說，保健食品的使用，只是起到調節生理過程的一個微量因素，大部分保健品，都會有一定的side effects，合理使用，定量搭配并尊重醫囑，顯得更為重要。在健康使用保健食品的同時，我們需要謹記：不能完全依賴于保健食品給你的身體提供一站式服務，也不要一概否定保健食品對人毫無用處。改善飲食、調節生活規律趨于正常，讓保健食品錦上添花，才是最好的養生方式。
Reference:
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- David B. Haytowitz and Seema Bhagwat. USDA Database for the Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) of Selected Foods, Release 2. May 2010.
