暴露于污染物中，增加自由基损伤加速衰老

凯利和他的团队创造了一种转基因老鼠，这种老鼠的造血干细胞(发育成白细胞的未成熟免疫细胞)缺少一种关键的dna修复蛋白。没有这种修复蛋白，小鼠就无法修复免疫细胞中累积的受损DNA。

“当转基因老鼠长到5个月大的时候，它就像一只2岁大的老鼠，”医学院生理和药学系副教授兼研究副主任凯利说。“它有所有的症状和身体特征。它有听力损失，骨质疏松症，肾功能障碍，视力障碍，高血压，以及其他与年龄有关的问题。它过早衰老只是因为它已经失去了修复DNA的能力。”

根据凯利的说法，一只正常的2岁老鼠的年龄大约相当于70多岁到80多岁的人。

凯利和他的同事们发现，与正常的野生型小鼠相比，转基因小鼠的免疫细胞中细胞老化或衰老、细胞损伤和氧化的标记明显更大。但这种损害并不局限于免疫系统;经过基因改造的小鼠在肝脏和肾脏等器官中也显示出衰老、受损的细胞。

这些结果表明，未修复的DNA损伤可能导致整个身体过早衰老。

当我们暴露在污染物中，比如癌症治疗的辐射，能量被转移到我们体内的水中，将水分解。这就产生了高活性分子——自由基——它们会迅速与另一个分子相互作用以获得电子。当这些自由基与重要的生物分子(如蛋白质或DNA)相互作用时，它会造成损害，使生物分子无法正常工作。

接触污染物是不可避免的，但有几种生活方式会增加接触污染的机会，从而增加体内的自由基。吸烟、饮酒以及因职业危害而接触杀虫剂和其他化学物质都会显著增加自由基。

凯利说:“仅仅是燃烧的碳材料，每吸一口香烟就含有超过10的16次方个自由基。”

除了暴露在污染物中产生自由基外，人体在将食物转化为能量的过程中也不断产生自由基，这一过程被称为氧化磷酸化。

凯利说:“我们的线粒体中有清除自由基的机制，但如果它们不堪重负——如果我们营养过剩，如果我们吃太多垃圾食品，如果我们吸烟——防御机制绝对无法跟上。”

随着身体年龄的增长，自由基形成造成的损害比抗氧化防御更大。最终，两者之间的平衡向氧化方倾斜，损害开始战胜修复。如果我们暴露在更多的污染物中，积累更多的自由基，这种平衡将更快地被破坏，导致早衰。

自由基损伤导致的过早衰老问题在西弗吉尼亚州尤为重要。该州的肥胖人口比例是全国最高的，吸烟者和从事高污染职业的工人比例也很高。

“我来自阿巴拉契亚地区，”凯利说。“而且，你知道，我会参加在一些老房子里举行的葬礼——在客厅里放一个棺材——我会看着那里的人，他们39岁或42岁，因为他们的职业和营养状况，他们看起来像80岁。”

许多西弗吉尼亚人也有合并症，如糖尿病、心血管疾病、中风和肾脏问题，使情况进一步复杂化。

虽然有一些叫做抗衰老药的药物可以帮助延缓衰老过程，但凯利认为，最好是通过改变生活方式来防止过早衰老。他说，专注于通过预防措施减缓衰老过程，可以改善每种共病的结果，延长人们的健康寿命。

他说:“这种影响对寿命的影响较小，对健康寿命的影响更大。”“如果你能让人们更好地获得医疗保健，更好的教育，让他们更容易地参与更健康的饮食和更健康的生活方式，那么你就可以改善西弗吉尼亚州人口的整体经济负担，并在所有方面取得更好的结果。”