发现了慢性疾病和食物变质的新线索

医学2020-09-03 13:04:19
导读 美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室(Berkeley Lab)的科学家做出了令人惊讶的发现,这可能有助于解释随着年龄的增长,我们患慢性疾病或癌

美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室(Berkeley Lab)的科学家做出了令人惊讶的发现,这可能有助于解释随着年龄的增长,我们患慢性疾病或癌症的风险以及食物随时间的分解。

更重要的是,他们的发现(最近在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表)指出,我们大气中的臭氧化学与细胞抵抗疾病的硬接线能力之间存在出乎意料的联系。

大自然的美在于它通常决定在整个系统中使用相似的化学物质,但是我们从来没有想过我们会在大气化学与我们身体和食物的化学之间找到共同的联系。我们的研究是首次探索另一种化学途径,该途径可能会影响我们体内的细胞-甚至我们的食物-随时间推移对氧化应激(如污染)的反应能力。”

伯克利实验室化学科学部副主任凯文·威尔逊(Kevin Wilson)领导了这项研究

我们的身体和一些我们最喜欢的食物(包括肉,坚果和鳄梨)有很多共同点:它们是由有机分子(例如不饱和脂质)制成的,它们是细胞壁的重要组成部分。

不饱和脂质和其他有机分子(如碳水化合物和蛋白质)随着时间的流逝会缓慢降解,这是由于链反应-称为自氧化-由氧和羟基自由基(一种活性氧种类)引发的。羟自由基会阴险地攻击我们身体和食物中的不饱和脂质,例如,使最新鲜的鳄梨变成棕色。

但是,羟基自由基对人体的伤害要比氧化的鳄梨更具破坏性。随着年龄的增长,数十年的羟自由基和其他活性氧的接触缓慢而可靠地使我们身体的不饱和脂质衰弱。这种不可逆转的损害会增加氧化应激,并增加罹患癌症和与年龄有关的慢性疾病(例如老年痴呆症)的可能性。

意外链接

数十年来,科学家们认为,羟基自由基攻击不饱和脂质时会单独起作用。

但是威尔逊和他的研究小组发现,羟基自由基在犯罪中具有令人惊讶的伴侣-它的名字叫“克里格中间体”。

Criegee中间体是高反应性的外来分子,由化学家Rudolf Criegee于1975年首次提出,用以解释汽车和工厂排放的污染物如何与大气中的臭氧层发生反应。

因此,在Criegee的突破性发现之后的几十年中,威尔逊和合著者纳贾·海涅惊讶地发现,在伯克利实验室高级实验室与不饱和脂质发生羟基反应时,一种名为“次级臭氧化物”的化学物质-包含碳,氢和氧的分子-发生了变化。光源(ALS)。(Heine在研究时是伯克利实验室化学科学系的博士后研究员。)

使研究人员感到困惑的是,次级臭氧化物通常与不饱和脂质无关;相反,它们是Criegee与大气醛的中间反应产物,而大气醛是衍生自醇的有机化合物。

“我们想知道,Criegee中间体是否能与羟基一起作用,以降解食物,塑料和人体细胞中的不饱和脂质?”威尔逊说。

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