好了，从保健食品的写到现在第三篇，终于要说跟自己专业相关的东西了。这篇我准备开始谈一谈人类究其一生都在抵抗却无法逾越的命运——癌症和衰老。其实这一篇很简单也很复杂，一言以蔽之，就是四个字——增殖凋亡。当然展开来说，就是我们要研究和解决的问题，正常/肿瘤细胞的增殖和凋亡。所以能给大家推广认识和深入了解我们所关注的领域，很兴奋！在说起这个之前，我想以最近很红的“饿死癌细胞”话题来做个引子，以此呼应我关于抗癌以及抗衰老/氧化的理解。不知道你们最近关注过CCTV上关于饿死癌细胞的新闻头条——这个由清华大学颜宁课题组发表的葡萄糖转运蛋白（GLUT1）结构解析的相关工作。身为科研工作者，很幸运能接受到第一手的资料和信息，但也为央视那样搞噱头不负责的报道感到大跌眼镜，饿死癌细胞这样的标题党很容易把大部分人给忽悠了。要知道，其实人家只是做了个跨膜蛋白的结构解析而已。
跨膜蛋白与瓦伯格效应
让我来细细说说这个事情吧，GLUT1——跨膜葡萄糖转运蛋白，其实是隶属于协同转运蛋白家族（MFS，一种可跨膜传递营养物质的蛋白质，相当于细胞运输船）的其中一家四口，身为老大，他还有三个同胞兄弟，分别是负责胰腺B细胞的GLUT2，负责神经系统的GLUT3以及肌肉和脂肪组织的GLUT4。这其中GLUT1具有的表达比较普适，主要负责红细胞的葡萄糖摄入以及穿越血脑屏障的运输。而最有意思的则是GLUT4，他才是真正与肥胖和糖尿病有关的（饿死脂肪细胞才对）转运蛋白。不过，颜学霸这回解析的GLUT1确实也是异常的重要！因为这其中涉及到上世纪40年代由一位著名病理学家Warburg提出的一个对癌症的重要观念解释：Warburg效应！所谓Warburg效应，用比较通俗的说法来解释就是，成为肿瘤组织的部分，它的能量摄取与代谢和正常细胞是不同的，是通过大量糖酵解过程产生的。也就是说，不同于传统的人体能量代谢大多在有氧条件下完成，肿瘤细胞生长环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转运蛋白GLUT1，帮助它在无氧条件下摄入足够能量的葡萄糖！那么，颜学霸这GLUT1结构解析的意义，就是对肿瘤的Warburg效应，做了有力的验证。药学家由此可以通过对Warburg效应在肿瘤细胞中的情况和该蛋白的结构特性，设计相对应的靶向性药物（比如利用药物改变蛋白与葡萄糖结合的位点）来进行癌症治疗了！
癌细胞那些事儿：一个悲伤的事实
我在试图把你这种生命体作一个归类的时候，启示来了，所以我知道，你其实不是哺乳动物，我们这个星球上的每一种哺乳动物都有一种适应环境变化，取得平衡的本能演化，但你们人却没有，你们找到一个地方，然后就繁殖、繁殖、繁殖，直到所有的自然资源都被用尽，你们要想生存，唯一的办法就是扩散出去，侵占另一个地方，这个星球上另有一种生命体生存方式同你们相象，想知道是什么吗？病毒！人类是一种疾病，本星球的癌症，一场瘟疫。 <骇客帝国>
好，为了更完整的解释下GLUT1和Warburg效应，让我们来看看肿瘤细胞代谢的生长过程吧。
这里，肿瘤组织细胞与正常组织细胞生长的过程其实就是一个干细胞不断分化成长的过程。那什么是干细胞呢？通俗地说，干细胞其实就是起源细胞，在早期进化过程中由这些起源细胞分化出不同的功能细胞，成为你的肝肺、心肌、血管、皮肤组织等等（克隆技术就靠它了！）。而这些年轻的组织并不是永久的，他们也会拥有生老病死的周期。在人体这个复杂的系统里、在外界环境、压力、损伤、光照作用下，每天都伴随着上千万个不同功能细胞的死去和增殖，除了不可再生的神经细胞（借助进化的优势，人类进化出了可以防护神经细胞免受外界危害的血脑屏障，保护着你的大脑不受那些毒素的侵害）。我们的生命的持续过程则来自不断的细胞分裂和死亡，因此细胞凋亡是生命体必经的一部分，并且这个增殖的数目随着年龄的增大，而逐渐放缓，最终丧失其功能。但是，肿瘤细胞则不是这样，在DNA不断基因突变的过程中，茁壮成长的年轻组织里，某些细胞的原癌基因得到了表达，逃离了细胞凋亡的机制作用，促使多余的细胞被保留下来不断增殖，一部分肿瘤细胞可能隐忍于你的体内永久都不会发作，一部分，则可能因为一些突变、外界因素等最终生长成为恶性的癌。由此我们可以看到，起源细胞的成长-组织分化-突变-细胞增殖-远离凋亡-肿瘤组织-恶性肿瘤...
那么，既然癌细胞来自于干细胞的不断分化，能否扼杀分化中的突变呢？不可能。因为突变是进化的动力。达尔文有一个终极定律：“自然选择，性选择。”不管对于人类也好，单细胞生物也好。死亡都是为了更好地进化（想看更贴切的解释，可以点这里）。但是这似乎是个悖论，因为进化的更好，就是为了能在这个世界中存活的更久，所以这其中伴随着，是抵抗外界环境并最终采取适应自然的手段存活下去，并遗传给下一代。在这样的长期自然选择条件下，虽然它的存在可能不合理，它的出现可能矛盾而奇葩，但是人类的突变使我们适者生存。而我们所知道的癌症，就是来源于这样一场进化的悖论。可以说，它就是人类进化抗争史里，为了抗击凋亡而不断进化的个体，它也是自然选择中遗留下来的意外冗余（为什么我不由得想到了“普罗米修斯”，斯科特真的是个伟大的导演！）。除此之外，我们还能得到一个可能很耸人听闻的事实，癌细胞存在于每一个人体之中，并且我们永远都不可能消除它。
进化的悖论by picspin
衰老与癌症
什么是永生？永生的个体就意味着停滞，与不断死去并进化的个体比较，显然是劣势。
——作者自说。
上面说了进化，说了凋亡。当然，我们还有疑问：癌细胞究竟是什么？它的存活率为何可以如此之高，可以不可以，拿它们替代我们的正常细胞呢？早在50年代，有一位身患乳腺癌的妇女Henrietta Lacks为当时的NIH（美国国立卫生院）科学家提供了自己的人腺体癌细胞。当时这位可怜的女士的病灶已然恶化转移，医生们无力回天，所以在不久就去世了。但是戏剧的是，她的肿瘤细胞存活了下来，这批细胞在经过了一批批科研机构对它的重复培养、增殖、传代直到今天！这就是著名的海拉细胞，迄今为止培养出的海拉细胞已经超过了5000万吨，相当于100多幢纽约帝国大厦，而它的源头都是上世纪那位叫做Henrietta Lacks的女士。。
海拉细胞的不断复制与增殖（图片来源网络）
海拉细胞给我们的回答是，其实生命在细胞层次上是永生的！
我们任何人的细胞都是上一代的复制品，不断回溯就能发现，我们都是数亿年前某个微生物的后代。我们所见的死亡，不过是无数细胞构成的某个生命个体的消亡，这个生命个体死亡了，细胞还可以在后代或近亲的个体上存在，也就是说细胞在所有生命个体上得到永生（听起来是不是很科幻！）。这就像Henrietta Lacks女士的细胞在世界各地的实验室培养液里不断繁殖一样！
但是相比肿瘤细胞，我们的正常细胞们则要脆弱得多，如果只是在培养基下，经历着生老病死，它们虽然生长缓慢，却一定会比肿瘤细胞拥有更长的寿命，前面我们说到拥有更长的寿命，不见得是进化的优势，确实是这样。比如皮肤上的角质层细胞，已经拥有比内源细胞更坚固的胞膜，生长周期也快速于很多组织细胞，但在与外界接触更多的条件下，它很快的会被光照、被氧化、被物理损伤，衰老并分解死亡（产生了死皮），新的细胞生长出来替代它完成机体的功能，并生成专门的黑色素细胞，分泌黑色素抗击紫外线的辐射作用。但是，这也不可避免的突变出更具有生存能力的肿瘤细胞，他们疯狂的增殖本意是抵抗阳光中的紫外线，却因为本能的逃避了凋亡机制而癌变。这，就是另一个大名鼎鼎的癌——黑色素瘤(melanoma)。是不是一场不胜唏嘘的意外呢？
除此之外，我们所知的癌细胞，在近期研究阶段也不可能拥有取代正常细胞的功效，这一切的答案，还是与Warburg效应有关。我们知道，癌细胞需要消耗大量的能量和葡萄糖，所以，它的无限生长是以牺牲其他细胞和破坏环境为代价的。在肿瘤组织不断增殖的过程中，它抢夺了大量的营养资源，也破坏了人体整个的代谢机制，让身体的循环趋向于混乱（cancer这个词，就是横行的巨蟹，在希腊神话中代表着混乱）。已经有研究表明[5]，行将就木的细胞们与癌细胞之间的行为存在相似之处表明，如果这些即将凋亡的细胞设法逃脱死亡，它们有潜力变为癌症。而一切作用，可能就来自于体内对衰老的各种抵抗因素。在科学发展到了今天，人们总是尝试着通过各种方法对抗着衰老，对抗外界的侵害的同时，却无法认识到，永生可能一并奉上的礼物——癌。
感谢知乎网友提供的图片
至于衰老，这就要说起我们细胞里面的主角——DNA和线粒体了。这其中有两方面主要来源，一方面，我们都知道，DNA是一切遗传信息的根源。而我们也知道在第一篇里，就提到了营养摄入和代谢，不可避免的引入外源性的毒素和一些多余代谢产物。这些代谢产物和毒素，进入细胞内导致了DNA的损伤。本来，在端粒酶的作用下，DNA进行着周期性的阻断和切割，引发细胞的凋亡并不断的转录复制增殖出新的细胞。但是一些异常的损伤则也可能不可恢复，造就了组织的老化。另一方面，线粒体则是细胞产生能量和代谢的关键结构，在消耗2分子ATP和1分子葡萄糖时，线粒体为我们带来10个ATP供给机体能量。但是线粒体在产生能量的过程中，也会伴随着产生很多单态氧。单态氧是一类自由基，同光照所产生自由基一样，它可以和蛋白质、DNA相结合。以很强的氧化作用破坏了这些生物分子的功能，进而引起了整个衰老过程的发生。氧气，光线、热量、酸...所有的这些可以说一定程度上都提供了我们能量，又一定程度上加速了我们老去。我们该如何防护氧化？又如何防护过度抗氧化带来的癌变，这，恐怕是当今科学界都无法回答的问题。
健康与预防医学，一场乱战
面对众病之王，面对衰老。我们似乎是无可奈何的。但是看到青春常驻的传说和不老神话的长寿老人时，我们内心还会心存侥幸，为什么不能就通过改善饮食结构好好的活下去呢！可以，确实是可以。但概率统计在这里就不起作用了，因为也没有太大重复性。所以发展到今天，中医学能大行其道是因为在这个领域里，西医手段同样不能用科学方法去计数。不幸中的幸运的是我们还有乐观情绪，借助着可能起作用的各种营养品——鱼油（欧米茄3）、辅酶Q10、大蒜素。。。我们或多或少能相信她带给我们一点疗效。当然，现阶段发现的抗氧化剂种类繁多，从天然的花青素、番茄红素到深海鱼油、各种维生素甚至人工提取的白藜芦醇等等，但要让他们完全的引入到人体之中改善你的健康，大概只是见仁见智的事。而且看了前面那么多，相信你们也被抗氧化这种博大命题晃得眼花了吧。还有癌症，谁会去想到还要面对这神不知鬼不觉的疾病呢？所以我们能做的，就是只有放好心态，做好预防。我们目前的科学手段是，寻找检测早期癌症的最有效方法。这是我们课题组、以及很多课题组努力的方向。所以虽然不知道癌症什么时候会来，也不知道自己为什么老的那么快，不过我们总有着或多或少的手段可以预防，即使我也知道这样的经验是有多么的不可重复，我也要保持乐观的开心下去。
写道这里，该提一些对人体有好处但是不会有副作用的预防型营养品了，这一篇里，我主要介绍抗氧化剂，但是两难的是，其实我并不是特别推荐非常强烈的抗氧化剂，也有医生研究表明抗氧化剂其实并不是一道简单的有益食品。而且也对某些声称可以随便使用并与其他成分不会产生共同副作用的保健品表示怀疑。所以，这一篇我不敢随意推荐，我希望主打的产品，就是温和：
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辅酶Q10 Puritan's Pride
wikipedia里对辅酶的解释是：“在人类身体细胞内参与能量制造及活化，是预防动脉硬化形成最有效的抗氧化成份”。 辅酶是一种相当温和的抗氧化剂了，当然同属维生素B族，其实很多维生素也有比较好的抗氧化作用，比如维生素C、K。不过相对于这些来说，Q10的温和度会更高，更重要的是，它是以激活免疫力来发挥作用的，提高自体免疫系统来排除危害最好不过了。至于为什么推荐普丽普莱这个牌子。恩，因为他们家产品吸收快。
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GNC葡萄籽精华：
GNC的东西我推荐的其实很少，但这个葡萄籽精华一直都是明星产品。其实葡萄籽就是花青素，因为是一种天然存在的抗氧化剂，所以广受大众喜爱。需要注意的是花青素有一个相应指标OPC，即原花青素含量（以95%为最佳），这个指标代表着天然花青素成分的多少。 -
维生素
以食物为基础提取的营养素（FoodState），这个主要是指的一系列维生素系列。维生素对于人体还是很有必要的，特别是维E和C，因为人体自身无法合成!但维生素品牌实在是太多了。光拿老美一家来说就有上百家，初选者选择自然会困难。这里给出的建议是，坚持采用新鲜的本地食物，利用Slo-Food Process（低速食物处理工艺）来提取的营养素选择为优，比如著名美国食品提取公司MegaFood，他们家的产品严格选择有机食品，并采用安全的工艺提取：
从胡萝卜中提取混合胡萝卜素或者素食来源的维生素A；
从甘蓝中提取维生素K1；
从花椰菜中提取叶酸；
从橘子中提取维生素C；
从有机糙米中提取维生素E和生物素；
从酿酒酵母中提取B族维生素、VD和其他矿物质；
从蔓越莓和蓝莓中提取抗氧化物质；
如果你看到的产品上面是从这些食品中提炼出来的，而且恰好这些食品还经过各种XX认证，选他就好了！ 当然这里主要推荐的三家美国食品提取公司，就是上面说的Megafood、Foodstate加上New Chapter（上一篇推荐过他们家的产品）这里找到美国农业部USDA的一项研究的数据，它测定了常见食物的ORAC值。ORAC值是衡量食物抗氧化能力的一项指标；ORAC值越大，抗氧化能力越大。但是抗氧化剂效果越强不代表越好，例如对于年纪大的人来说，摄入过量维生素E就可能反而引起卒中；
图片同样来源果壳网@阳光锋
当然，保健品只是补充日常你无法补充到的营养，它不能取代您的饮食生活，这里有关一些饮食结构上的建议，可能更值得你们去注意：
1、少吃多餐
——能量分少量而摄入是一种保护，但能量不够又会引发其它问题，因此增加餐数是保证足够热量和蛋白质摄入的重要方法，同时一餐少吃也可以减轻消化系统的负担
2、选择清淡凉爽的食物
——食物的气味有时反而会引起恶心或降低食欲，沙拉（国内可以替换成不辛辣的凉菜）、三明治（国内大概可以替换成春饼之类的？）这些凉爽的食物闻起来就不太刺激。同时，低温烹调是比较健康的方式。
4、解决吃东西口中有铁锈味的问题
——减少饮食中的红肉和动物蛋白，用低脂奶或者豆类作为蛋白质来源的部分替代
5、干果、水果摄入营养尽量复杂而成分多
——喝些有营养的饮品（如低脂奶、豆奶等），吃具有高营养密度的食物（如什锦干果仁、花生酱、杏仁豆腐等，菜中可以适当多放些橄榄油）
7、需要药剂补充营养素吗？
——如果日常饮食实在不能满足身体需求的话，可以补充一些复合维生素、胶原蛋白（不要摄入过多）、钙或维生素D等等，以达到每日身体所需的营养素指标
——具体要依个人情况而定，不能一概而论
8、心态？
——保持积极的心态，每次只需要做出一点改变，一步一个小目标地达成健康的生活方式
9、体力活动
——运动的重要性！运动是耗氧，运动同样是排毒与促进呼吸的过程
——运动时补充一定葡萄糖和营养物质也很重要！
还有，哈佛大学对于营养健康也给出了权威的膳食结构补充的建议总结（以下内容来自Coursera课程健康促进和疾病预防营养学）：
**感谢提供图片的MOOC学院网友@Lithilda **
- 蔬菜水果摄入多样性。
- 控制牛奶及奶制品的摄入量，并非越多越好。而且很重要的一点：脱脂奶 > 低脂奶 > 全脂奶。
- 果汁并不健康。它虽然包含了水果当中的维生素，但是含糖量很高，同时也失去了对我们很重要的纤维素。其他含糖饮料是最差最差的选择……
- 肉类，在健康方面来说，基本上是：无肉>白肉>红肉>咸熏腌等一切处理过可长期保存的肉。
- 全谷物指的是未经去皮加工，带麦麸的谷类，人类的科技进步又一次给自己挖了坑……全谷物包含麸、胚芽和胚乳（就是白米粒），营养丰富不说，还能减少肠胃对淀粉的吸收。
- 食用油摄入的控制，由于中西烹调方式完全不同，如果采取低温烹调的话，优质橄榄油比其他油种有一些优势，但是对于中国人喜爱的高温烹调方式（比如炒菜），橄榄有跟其他植物油的效果是一样的。炒菜时选择植物油优于选择动物油。还有，橄榄油对婴幼儿属于“劣质食品”。关于橄榄油的细节，科学松鼠会的云无心老师有一片文章细细道来，有兴趣请参考；
最后还是想说，保健食品的使用，只是起到调节生理过程的一个微量因素，大部分保健品，都会有一定的side effects，合理使用，定量搭配并尊重医嘱，显得更为重要。在健康使用保健食品的同时，我们需要谨记：不能完全依赖于保健食品给你的身体提供一站式服务，也不要一概否定保健食品对人毫无用处。改善饮食、调节生活规律趋于正常，让保健食品锦上添花，才是最好的养生方式。
Reference:
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- Nature 448, 767-774 (16 August 2007)
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- Ivraym B Barsoum, Thomas KHamilton, Xin Li, Tiziana Cotechini, Ellen A Miles, DRobert Siemens,. Hypoxia induces escape from innate immunity in cancer cellsvia increased expression of ADAM10: role of nitric oxide. CancerRes.2011,71(24):7433-41.
- Williams AC, Collard TJ, Paraskeva C.. An acidic environmentleads to p53 dependent induction of apoptosis in human adenoma and carcinomacell lines: implications for clonal selection during colorectal carcinogenesis.Oncogene. 1999 May 27;18(21):3199-204.
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- www.guokr.com: 抗氧化剂：医患间难以跨越的鸿沟
- David B. Haytowitz and Seema Bhagwat. USDA Database for the Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) of Selected Foods, Release 2. May 2010.
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