- 长寿的基因
- (美)普雷斯顿·埃斯特普
- 2623字
- 2021-04-05 05:04:39
在所有影响健康的双刃剑中,铁元素是最危险的。铁元素带来的健康危险在所有影响身体的元素中也是最独特的。铁元素是人体内含量最多的强氧化元素,但和其他元素不一样,人体自身并不能处理过量的铁元素。
对于大多数人来说,监控饮食中的铁元素似乎应该是很容易做到的。但铁元素的无处不在及其莫名其妙的好名声动摇了人们心中的信念——监控铁元素并不是一件很容易的事。铁元素是少数公认的灵丹妙药之一。觉得无精打采?人们可不会建议你去补充睡眠或者改善睡眠质量,相反,他们会建议你去补充些铁元素。
铁和氧,一对危险的组合
世界上许多国家甚至强制在食物中添加铁元素。目前,越来越多的国家正在加入积极倡导补充铁元素的行列。由于食物匮乏,数百万发展中国家的人从这项政策中获益。但在过去的几十年间,铁元素的负面作用让越来越多的科学家意识到了它的危害并向人们发出危险警告。为什么科学家会发出危险预警?铁元素到底会给身体带来哪些危害?
我们可以将铁元素比作存在于燃料和氧气环境下的火柴。在可掌控范围内,火柴能够给我们带来光明和温暖。如若失控,燃料、氧气和火柴的共同作用则会给我们带来一场持续的、无限蔓延的野火。或者我们再以汽车作比,饮食中的脂肪和糖类就如同汽车的汽油,这些碳水化合物会为汽车行驶提供燃料。接下来,我们的机体会将这些燃料和氧气混合、引燃以产生能量和热。在这个过程中,我们需要铁元素将氧元素运输到全身各个部位以促进整个过程顺利进行。
但就像汽车使用年头久了会生锈一样,随着年龄的增长,我们的机体也会出现各种问题。机体生锈是以“垃圾”沉积的方式呈现的。例如,大脑中出现的含铁血黄素、脂褐素和淀粉样蛋白斑都是造成人们罹患阿尔茨海默病的主要致病因素。机体生锈同样也会以极富“破坏性”的方式出现,如细胞和组织的被氧化部分。铁元素则是造成身体内“垃圾”堆积和细胞、组织损伤的关键因素。我们的机体内存在有处理垃圾和修复损伤的系统,但这些系统并不完美,有时还会运转崩溃。
我们的机体能够产生血清铁蛋白和转铁蛋白这样的蛋白质保护物质,这些化学物质能够吸附铁元素以保护机体内重要的生物分子免遭铁元素负面作用的影响。然而,我们身体内也常常会有一些铁元素没有被这些蛋白质保护物质吸附,成为游离铁元素。随着时间的推移,机体内游离的铁元素越多,机体内的垃圾就会积累得越多,遭受到的损伤也越多,而且大脑神经元也很容易受损。
人们会对铁元素的负面作用感到讶异。通常情况下,人们普遍认为铁元素和维生素C、维生素E这样的微量营养元素一样,有着纯粹的积极作用。但实际上铁元素是否会发挥积极作用取决于三个变量:性别、年龄和基因。如果你是男性,那可千万要当心,因为你很可能摄入了超过安全水平的铁元素。如果你年岁不小,那请千万不要相信补充铁元素能够让你精力充沛这样的片面之词,也不要通过吃肉或其他食物来摄入过量的铁元素(除非你患有缺铁性贫血症)。而对于铁元素的补充问题,基因也同等重要。有些人可能从食物中充分吸收了铁元素,但由于机体中不存在有效清除铁元素的方法,就导致其很容易患上铁元素存积过多的疾病,如血色素沉着症和地中海贫血症。
血色素沉着症和地中海贫血症会导致人们的寿命缩短,让人们产生极端慢性疲劳、糖尿病、关节痛、阳痿、性欲低下、心脏性心律失常、抑郁和肤色暗沉(呈现青铜色或灰色)等症状。
尽管铁元素对健康产生负面影响的症状十分普遍,但铁元素存积过量的现象一直没有得到医学上的重视。直到20世纪80年代到90年代早期,血铁生物标记物成为美国的常规体检检测指标后,这种状况才得到改善。不幸的是,90年代末发生的一场医疗保险(医疗补助)丑闻让许多医疗机构将像血清铁蛋白这样的有效生物标记物排除在了标准检测名单之外(血红蛋白和血细胞比容指标被保留了下来)。因此,有许多铁元素存积过多的患者并没有被诊断出来。
步入中年之后,相比女性而言,有更多男性会患上血色素沉着症。然而,更年期后,随着女性的机体发生巨大改变,铁元素过度存积会使她们和男性一样,遭受一系列疾病的困扰,包括糖尿病、心脏病、癌症、中风、帕金森病、阿尔茨海默病和其他类型的神经退行性疾病等。好消息是,除了一些极端的案例,血色素沉着症可以通过饮食、放血以及铁螯合剂(针对铁元素过量的药物治疗法,通过吸附、隔离铁元素,以将它移出体外)来加以控制和治疗。
低铁饮食的人不会有罹患血色素沉着症的负担,这意味着饮食对那些携带易感基因变体的人来说至关重要。然而,就算没有罹患血色素沉着症的基因变异,你也要牢记,不良的饮食习惯会提高体内的血铁含量,加速机体老化的过程。
铁,阿尔茨海默病的元凶
大脑和神经系统的特定部分对铁元素尤为敏感。青少年时期,铁元素是促进大脑发育的关键营养元素。然而,在步入成年期后,身体内过量的铁元素则会提高我们罹患阿尔茨海默病、帕金森病、卢伽雷氏病、中风和其他形式的大脑和神经系统疾病的风险。这也同样依循AP规则:年轻的时候我们需要铁元素来促进生长发育,但在年长的时候,这些剂量的铁元素则变得极具伤害性。
通常来讲,大脑中的铁元素积聚量要高于其他任何金属元素。因此,受不同神经退行性疾病影响的特定脑区都有一个共同特点:过量的铁元素存积。对于帕金森病患者来说,受铁元素影响的脑区主要是黑质;对于阿尔茨海默病患者来讲,受铁元素影响的脑区有很多,最主要的是海马体,也就是所谓的大脑图书馆管理员(海马体是负责个体短时记忆归档、存储和提取的脑区)。
在人生的前半段,男性罹患阿尔茨海默病和其他形式神经退行性疾病的风险要高于女性。大脑中不断积聚的铁元素是造成这一现象的主要原因:直到60岁左右,女性身体内的血清铁蛋白的平均水平还不到男性的一半。女性体内铁元素存积量低主要是月经失血带来的结果。更年期后,女性绝经,体内的血清铁蛋白水平也会开始上升;而到了人生暮年,女性身体和大脑中的血铁含量甚至会高于男性。由于女性寿命一般较长,所以她们患上阿尔茨海默病的风险要比男性高50%以上。而那些在绝经前就将子宫切除(不会每月例行来月经,因此不会失血,血铁含量也不会定期下降)的女性,她们大脑中铁元素的积聚速率和男性不相上下(也比没有切除子宫,每月例行来月经的女性要快),患上神经退行性疾病的年龄也要偏低。
尽管人们对阿尔茨海默病的首要致病因素存有疑虑,并且怀疑减少铁元素的饮食方法是否真的能有效降低铁元素对大脑的伤害。但是支持这一结论的相关研究已经进行了50年之久,过程合理,结论有效,且有新近研究更证实了这些研究的有效性。举个例子,以动物和人为研究对象的实验研究发现,随着年龄的增长,实验对象大脑中的铁元素确实在不断积聚。在20世纪50年代末,有研究发现,与铁元素含量在正常水平的人相比,那些经常出血或是患有严重贫血(血铁含量很低)的人大脑中的血铁积聚现象会少很多。动物实验研究表明,高铁食物会提高动物体内的铁元素含量,进而缩短动物的寿命。研究进一步发现,搭配茶饮的饮食习惯能够有效减少动物体内的铁元素含量,延长动物寿命。
2015年年末有研究发现,与经常进食红肉的人相比,那些坚持地中海饮食方式(以少肉多鱼为特色)的人的脑容量和关键脑区更大,表现出了更少的脑区萎缩情况。进食红肉最多者与最少者的大脑相比,前者呈现出的差异相当于大脑老化五年的水平。当然,对于坚持地中海饮食习惯的心智长寿达人来说,他们体内的血铁存积情况更少,罹患阿尔茨海默病的风险也更低。总体来说,这些研究足以说明,血铁水平和人类心智寿命的衰退密切相关。但和临床试验不一样的是,这些研究并没有揭示出其中的因果关系。科学家也曾探索过血铁水平与人类心智寿命衰退之间的因果关系。1991年,科学家发现铁螯合剂药物去铁胺(与铁离子结合,并去除其活性)能够延缓阿尔茨海默病的发病过程。近来有更多研究发现,在给实验动物喂食大量铁元素补充剂的前提下,去铁胺药物也能够有效防止阿尔茨海默病的发生,保护动物记忆免受损伤。除此之外,目前又有越来越多令人信服的研究揭示出了铁元素和认知能力衰退疾病之间的基因联系。
过量铁元素的恶果
铁元素不仅会影响个体的心智寿命,也会对人体整体的健康状况和生理寿命产生重大影响。接下来的这一部分我将概括介绍一些与铁元素有关的重要健康风险。
免疫力降低
铁元素对人体的一大危害体现在免疫系统上。微生物病原体依靠铁元素使人体慢性感染,机体则通过血清铁蛋白和转铁蛋白来控制铁元素数量,以应对微生物病原体。
血清铁蛋白是人体免疫系统应激反应小组的关键成员。当机体感知到病原体的存在时,机体的免疫反应就会开启:体温升高以杀死病原体,促进促炎性化合物的产生。炎症反应的增加能够让血清铁蛋白牢牢吸附住铁元素,进而降低血清铁水平。这样的机制对于功能性缺铁的肥胖者来说也是如此。
微生物对铁元素的依赖解释了为什么进食大量铁元素会使得炎症发生得更加频繁、感染周期更长(这也解释了为什么古时人们会频繁使用放血疗法来治疗多种疾病)。同样,进食少量铁元素也能够限制肠道病原体的增加。这也解释了为什么近来铁元素的补充加重了许多发展中国家居民胃肠道感染的情况。
代谢紊乱
1865年,法国医生阿尔芒·特鲁索(Armand Trousseau)在观察他的糖尿病患者时得到了一个惊人的发现:糖尿病患者的皮肤呈现出明显的青铜色。他将病人的这一状态称之为“青铜色糖尿病”。从那之后,有研究发现,过量的铁元素同葡萄糖耐量受损,以及1型和2型糖尿病有着直接的联系。如果你想立刻降低自己罹患糖尿病的风险,可以选择献血。即使没有糖尿病,献血也可以降低你体内的铁元素存积和空腹胰岛素水平,提高机体对胰岛素的敏感度。当然,除了一些你能在短期内实践的方案,理想的长期管理铁元素的方法则是践行心智长寿达人的饮食习惯。
癌症
食物和营养补充剂中的铁元素是提升个体罹患癌症风险的最重要因素之一。台湾一项以30万人为对象的研究结果令人警醒:血清铁含量的升高会显著提升人们罹患癌症的风险。其他一些小型研究同样发现,随着人体内铁元素存积增高,人们患上特定癌症的风险也会随之上升。
这些基于人群的研究得到了许多强有力的证据支持。例如,有研究发现,血清铁含量的提高能够给DNA造成伤害。另一项研究发现,在一系列维生素和矿物补充剂中,只有铁元素补充剂和更短的端粒长度有关。值得我们警惕的是,铁元素补充剂服用者与非服用者之间端粒长度的差异相当于至少7年生理年龄的差距。极度短小的端粒会打破染色体原有的平衡,提高个体罹患癌症的风险。白细胞和其他组织中的端粒长度是人体寿命、组织和器官癌变风险的最佳预测变量。
没有被吸收的大量铁元素补充剂会造成什么后果呢?很明显,一些人吸收了过量的铁元素会对身体造成伤害。尽管这些铁元素没有被充分吸收,而是进入了身体的其他部分,但也会对人体健康带来另一种伤害。而未被吸收的过量铁元素会进入下消化道内,限制消化道内微生物吸收和生长所需的养分。因此,不管能不能被吸收,摄入过量铁元素都会给身体造成伤害。高铁饮食会提高人们罹患大肠癌的风险,大肠癌是致死率最高的癌症之一,而现代饮食习惯提高了大肠癌的发病率。
心血管疾病
众所周知,女性的平均寿命要比男性长,这部分是因为相较于女性,男性会过早地经受冠心病、动脉粥样硬化等心血管问题的困扰。
1981年,内科医生、学者杰罗姆·沙利文(Jerome Sullivan)发表文章首次解释了,为什么三四十岁的女性在同年龄段男性备受各种疾病侵袭之时,几乎可以分毫无损地摆脱这些疾病的影响。沙利文在文章中表示,男性体内居高不下的铁元素存积是造成男性过早患病的罪魁祸首,而正常行经的女性患病风险极低,直到更年期初停止行经之后,她们体内的铁元素存积才开始上升,患病风险也随之提升。一些新的研究则认为,女性绝经期前的积极意义部分是由于雌激素的作用,除此之外,也包括其他因素的影响。下面介绍的就是与铁元素相关的一些其他因素。
◆心血管疾病和其他形式的富贵病在铁元素存积较低的人群中比较少见。
◆相较于铁元素存积较低的人,铁元素存积较高的人端粒长度更短。心脏细胞中的端粒越短,人们罹患心脏病的风险就越高。同样,血管细胞中的端粒越短,人们患有动脉粥样硬化的风险就会越高。
◆身体内存积的铁元素越多,个体患上动脉粥样硬化(动脉中有粥样斑块)的风险就越高。
◆献血和饮食控制能够减少体内的铁元素存积,进而恢复血管功能,减轻粥样硬化。
◆血清铁蛋白和低密度脂蛋白会协同造成心血管疾病的发生和死亡。
◆斑块中含铁元素的水平是正常血管组织的17倍。
通过调整饮食习惯来降低体内的铁元素存积能够带来与正常行经一样的积极作用。大量摄入红肉会增加人体内铁元素的存积,这也解释了为什么许多研究证实,低红肉摄入或全素食饮食有益于人们的心脑血管健康。与很少或没有献过血的人相比,高频献血的人体内铁元素存积很低,频繁献血能够降低血管氧化应激标记物,恢复血管的正常功能。
我们常听说菠菜中含有大量铁元素。所以,如果需要补铁的话,可以通过食用大量菠菜(相反,我们也可以通过限制菠菜摄入来降低体内的铁元素含量)来实现,虽然通过对摄入菠菜的控制能够调节我们体内的铁元素水平,但调节过程却没有那么快。菠菜中富含铁元素,但对绝大多数人来说,菠菜并不是补铁的最佳途径。为什么呢?这是因为菠菜中同时含有另一种化合物——草酸,它能够阻碍人体对铁元素的吸收。所以,菠菜中绝大多数的铁元素可能只不过是在我们的肠道中经过了一下而已。
大多数食物中都含有许多和草酸类似的化合物,会阻碍身体对铁元素的吸收。这些化合物包括植酸(多存在于谷类、核桃、杏仁、蚕豆、扁豆和豌豆中)和茶多酚(多见于茶、可可、咖啡、核桃、黑莓、覆盆子、蓝莓和某些中草药,如牛至和罗勒)。一些草药茶中也含有相当高水平的多酚,如洋甘菊和薄荷茶。葡萄和葡萄酒中也含有多酚,人们可以根据颜色预测其中的多酚含量。颜色越深,多酚含量越高。膳食纤维也会抑制人体对铁元素的吸收。日本人经常食用的海藻中就含有相当可观的铁元素,但同样它也会抑制人体对铁元素的吸收。
草酸、植酸、多酚和纤维对维生素吸收的抑制作用不同于矿物质。除了纤维之外,草酸、植酸和多酚对维生素吸收的影响不大。它们对一系列矿物质(包括铁、钙、锌、铜、硒、铅等在内)的吸收有着强有力的抑制作用。对于不同的人来说,特定的抑制化合物发挥着不同的作用。一些化合物能够被肠道中的微生物消化吸收,释放出的物质可以结合游离的矿物质。这些化合物释放出的物质绝大多数不能被吸收,只有少部分可以。总体来说,这些抑制作用使人体从食物中获取营养元素的多少变得复杂难测。所以,要想明确了解自己吸收了多少铁元素的唯一方法就是去验血。
如何保护自己
过度摄入铁元素比我们想象的要容易得多:在短短几周时间内,自然摄入大量铁元素,或食用含高铁饮食的人体内都会存积大量铁元素。存积容易去除难,降低体内铁元素的存积需要花费数年时间。即便使用最激进的方法,如控制饮食、理性献血和螯合治疗法,降低铁元素的效果也不明显。所以,为了身体健康,我们首先应避免体内铁元素的存积。具体方法有如下几种。
减少铁元素的摄入
看一看自己所吃食物的营养成分表,你就能了解到日常食物中的铁元素含量,铁元素含量主要以“%每日营养摄入量”的形式展现。18 mg是政府监管机构建议保持健康所需的铁元素每日摄取量。然而,营养成分表并没有说明,这一数值只适用于正常行经的女性和青少年男性。对其他成人来讲,铁元素每日营养合理摄入量是8 mg。然而,对大多数人(尤其是那些50岁以上的人)来说,更合理的铁元素每日营养摄入量应该在3~5 mg之间(根据体重在这一区间内进行调整),但这也是粗略估计,因为生物利用度具有高度变化性。
了解食物的营养成分
购买包装食品时,你需要仔细了解食物中的营养成分。如果营养成分表中含有“强化”(如大米)以及“铁”这样的字样儿,那最好还是放回去不要购买了。
留意你喝的水
从老式铁管中放出来的水会含有大量铁元素,所以放出水之后不要立即饮用,而是要先静置,在瓶中放置几天再使用。如果你所在居住地的水中含有大量铁元素,不妨安装一个除铁过滤器。
小心抗氧化剂和“超级食品”
去超市时,我常常通过留意食品广告或食品包装上的营养成分表来了解要购买的食物中添加了多少抗氧化剂。仔细研究之后我发现,食物中含有大量铁元素,甚至包括铁元素的人工添加剂。更糟糕的是,这些食物中往往也添加了人工合成的维生素C,而维生素C会促进铁元素的吸收。一些研究表明,抗氧化剂补充物(包括维生素)会提升死亡率。弗雷明汉心脏研究发现,维生素C的吸收利用与人体内存积的铁元素呈显著正相关。所以控制铁元素吸收时,不仅要考虑铁元素,也要考虑能够促进铁元素吸收的维生素C。即便抗氧化剂不在了,大量易氧化的铁元素也会长久地存在于人体的血液之中。
当心食物和药物中的锈染
尽管布洛芬这一类的非激素类消炎药物能够有效降低个体罹患神经退行性疾病的风险,但我们在选择布洛芬的时候也要尤为慎重。一般布洛芬药片表面会涂有氧化铁。这种红棕色染料(不仅和锈的颜色样,实际上,它本身就是一种锈)常见于药物和食物外的涂层上。对于布洛芬和其他相似大小的药物来说,这样的氧化铁涂层一般不会超过1 mg。如果你每天都服用这样的药物,就相当于每天摄入了约2 mg的铁元素,也就相当于摄入了科学推荐普通人(正常行经的女性除外)铁元素每日营养摄入量的1/4。在服用前,我们可以将药物放到水中冲掉药物表面的氧化铁涂层(冲掉涂层时一定要当心,要眼疾手快,否则很容易将药物有效成分溶解掉)。
戒烟限酒
喝酒和吸烟都会显著提升人们罹患乳腺癌的风险。许多研究发现,烟酒的健康隐患在体内铁元素存积过多的人身上体现得尤为突出。通过和烟酒的相互作用,铁元素自由基会大量生成。如果你喝酒,限制在一天一到两杯,或一周十杯红酒。与茶和咖啡一样,红酒也要与食物搭配饮用。当然,我们还要根据自己的身材调节饮酒的剂量(如果你身材娇小,就少喝一些酒)。
茶和咖啡要配餐食饮用
许多文章认为,通过降低血糖和胰岛素水平,茶和咖啡能够有效降低人们罹患心脑血管疾病的风险和死亡率。有人认为,茶和咖啡对人体的积极作用是因为它们含有咖啡因,但通过对志愿者进行纯咖啡因控制研究,研究人员发现,摄入纯咖啡因的人在餐后会出现葡萄糖耐量下降的现象。这很可能是因为茶和咖啡因中含有的其他化合物阻碍了身体对食物中铁元素的吸收。
测测你的血清铁蛋白是多少
血清铁蛋白是反映人体内铁元素存积量的关键生物标记物。美国和日本男女两性血清铁蛋白的正常范围见下文所列。通过对比可以发现,日本人和美国人的正常血清铁蛋白之间存在巨大差异,部分是因为美国人普遍携带更多与铁元素过量有关的基因变体,但更重要的是两国饮食结构的差异。如果人体内的血清铁蛋白达到了下述正常范围的上限,对人体健康而言没有任何积极意义,并且会显著提高人们罹患神经退行性疾病的风险。而尽管日本人(尤其是男性)血清铁蛋白的正常区间低于美国人,但仍然高于理想范围。尽管日本女性血清铁蛋白的正常范围尚可,我们还是希望将此区间的上限降低一半(大约在10~40 ng/mL),这样才能给日本女性带来最大的健康效益。
美国人的正常血清铁蛋白范围
◆男性,24~336 ng/mL(标准单位),或是mg/L(国际单位)。
◆女性,11~307 ng/mL(标准单位),或是mg/L(国际单位)。
日本人的正常血清铁蛋白范围
◆男性,10~220 ng/mL(标准单位),或是mg/L(国际单位)。
◆女性,10~85 ng/mL(标准单位),或是mg/L(国际单位)。
理想的血清铁蛋白范围
◆男性女性均为10~40 ng/mL(标准单位),或是mg/L(国际单位)。对于日本女性来说,不论年龄,平均血清铁蛋白水平大约为40 ng/mL。
不出意外,心智寿命得到充分发展者的血清铁蛋白含量偏低。正如我们在前面介绍生物标记物时讨论的那样,希腊克里特岛人均血清铁蛋白水平大约是荷兰聚特芬人的一半左右。聚特芬人罹患中风、癌症的风险是克里特岛人的四倍之多,罹患糖尿病的风险高出克里特岛人70%,罹患心脏病的风险高出克里特岛人50%。荷兰人的帕金森病死亡率高居世界前十,阿尔茨海默病和其他形式的神经退行性疾病在荷兰的致死率也接近世界之首。
这种现象是由遗传因素造成的,还是由生活方式或饮食习惯差异造成的?亦或是三者的共同作用?其中有一点是肯定的:没有罹患明显铁元素存积障碍的人体内也会存积过量的铁元素,这也是检测自身的血清铁蛋白水平具有重要保护意义的原因。
诚如我们在第3章所讲,少食红肉,适量摄入乳酪,少糖,多摄入茶、咖啡或红酒是心智长寿达人们共同的饮食特征。除此之外,他们身上还有一个共同点:减少对饮食中铁元素的吸收和利用。目前,既然已经意识到了铁元素的危险性,那你就可以采取其他方法来减少铁元素摄入,控制体内铁元素的水平了,这样你也就无须猜测自己体内的铁元素水平是否在安全范围内了。
食品包装上的营养标签常常会注明食物中的铁元素含量,通常以“%每日营养摄入量”的方式来表达。换句话讲,就是政府部门建议的保持健康状态所需的每日营养摄入量。但需要记住的是,营养标签并没有说明这一数值只适用于正常行经的女性和青少年男性。对于正常行经的女性来说,18 mg的铁元素就能为她们提供100%每日所需的摄入量。对其他成人来讲,18 mg的铁元素能够为他们提供225%的每日营养摄入量。一般来讲,8 mg的铁元素对大多数人来说就已经能够100%提供每日所需的摄入量了,即便是8 mg也已经超量了。
人们对铁元素的吸收效率存在个体差异,且生物利用度也发挥着重大作用,掌控体内铁元素的最佳方案可以分为两部分。首先,应注意食物中的铁元素含量,合理控制摄入量。第二,与其猜测自己体内的铁元素含量,不如去进行检测。衡量铁元素的关键生物标记物有:血清铁、血清铁蛋白、血红蛋白和总铁结合力。不饱和铁结合力也是另一种衡量铁元素含量的关键生物标记物,可以替代总铁结合力。此外,还要确保自己的血清铁蛋白保持在接近正常范围下限的水平。