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氧化损伤也被称为氧化应激，当一个电子被从分子中剥离时就会产生这种现象。抱歉，这里得介绍一点化学知识。电子是原子中形成的化学键中带负电荷的部分，它是将化学分子“粘”在一起的分子胶。所以，如果失去了电子，分子就不能在细胞中正常运行了。氧是常见的“电子大盗”——想想放在砧板上的切好的苹果和土豆是如何变黄、变棕的吧，一些其他物质（氮、脂类）也有这种作用。氧对新陈代谢至关重要，细胞在有氧条件下“燃烧”燃料，就像汽车引擎燃烧汽油一样。在这个过程中，氧通常会吸收穿过线粒体的电子，而线粒体正是细胞的能量加工厂。
但是氧和其他化合物也会夺取额外的电子，产生不平衡，这些不平衡的化合物通常被称为自由基，但线粒体产生的自由基包含氧，所以被称为 活性氧类 （ROS），这意味着ROS可以与细胞中的其他分子发生反应并破坏它们。ROS可以引发电子转移的连锁反应，当电子从关键细胞成分中被抽离时，就会导致氧化损伤。当这种损伤发生于DNA或线粒体中时，危害更大。因为氧是一种持续存在的危险因素，细胞自然已经发展出许多的抗氧化防御系统。但这些防御系统会随着年龄的增长而衰退，所以氧化损伤也会随着年龄的增长而增加。
降低ROS的干预被广泛认为是一种抗衰老的策略。抗氧化剂是人工合成的或自然产生的化合物，因其可以清除ROS的作用而广受研究。出乎意料的是，大多数此类研究都未显示出抗氧化剂对人体健康的任何助益。一些研究甚至显示，服用抗氧化剂会令癌症和其他年龄相关的疾病恶化。 [13] 第五章会详细讨论这一令人惊讶的结果。