衰老的自由基理論是Harman于1955年在美國的原子能委員會(huì)上提出的，題目是“衰老：根據(jù)自由基和放射化學(xué)提出的理論”。該文章發(fā)表在1956年的老年雜志上，現(xiàn)將他的觀點(diǎn)引述如下。

生長、衰退和老死的現(xiàn)象一直是人們思考的一個(gè)重要問題。這一現(xiàn)象的普遍性說明引起它的反應(yīng)對(duì)所有生物基本上是相同的?？v觀這一過程，其實(shí)質(zhì)是細(xì)胞的退化。以今日自由基和放射化學(xué)及輻射化學(xué)的觀點(diǎn)來看，老化的一個(gè)可能因素是自由基（有時(shí)是細(xì)胞正常代謝產(chǎn)生的）對(duì)細(xì)胞成分的有害攻擊。

輻照生物引起突變、腫瘤和老化，因?yàn)檫@一過程也會(huì)自然地發(fā)生，因此有必要了解一下這兩者之間有無不同，一般認(rèn)為輻射效應(yīng)的機(jī)制是通過釋放羥基和質(zhì)子化的超氧陰離子自由基。有些證據(jù)雖然是間接的，但表明這兩種高活性自由基在生命體系中也產(chǎn)生。最近用磁共振技術(shù)證明自由基存在于活細(xì)胞內(nèi)，而且自由基濃度隨細(xì)胞代謝活性增加而增加。這與幾年前假設(shè)提出的自由基包括在生物氧化-還原反應(yīng)中是一致的。問題是這些自由基是羥基和質(zhì)子化的超氧陰離子自由基，還是類似高反應(yīng)活性的自由基？它們是否是在細(xì)胞內(nèi)？

羥基和質(zhì)子化超氧陰離子自由基的主要來源，至少在動(dòng)物細(xì)胞中應(yīng)當(dāng)是那些直接利用氧分子的呼吸酶，特別是那些包含鐵的酶，通過過氧化氫酶對(duì)過氧化氫的作用。因?yàn)楹芏嗄暌郧熬椭?，鐵鹽可以催化空氣氧化有機(jī)化合物，而且認(rèn)為羥基自由基包括在這一反應(yīng)中。鐵鹽還催化過氧化氫分解成水和氧氣，這一反應(yīng)也包括羥基和質(zhì)子化的超氧陰離子自由基。研究大鼠肝過氧化氫酶失活的結(jié)果表明其中包括羥基自由基。不管有沒有氫供體，硫酸氫鈉、次氯酸鈉、聯(lián)苯三酚和硫醇都存在，在氮?dú)庵?，過氧化氫酶保持相對(duì)穩(wěn)定。在空氣存在的條件下，過氧化氫酶活性迅速下降，而且在有氫供體存在時(shí)活性降低迅速增加。此外，甲醇、乙醇和甲酸鈉在空氣中都能穩(wěn)定過氧化氫酶，用羥基自由基理論可以系統(tǒng)解釋這些事實(shí)。質(zhì)子化的超氧陰離子自由基影響血紅蛋白和肌紅蛋白分解。

雖然這些只是間接的證據(jù)，但可以假定由輻射和生物細(xì)胞中產(chǎn)生的變化具有同樣的根源——羥基和質(zhì)子化超氧陰離子自由基，它們一方面來自水的離解，另一方面大部分來自氧化酶同氧氣和過氧化氫的相互作用。

羥基自由基對(duì)細(xì)胞的作用方式還不清楚，但可以預(yù)期主要在它產(chǎn)生的那個(gè)非常小的區(qū)域內(nèi)同那些容易被氧化的如DPNH2或還原形式的黃素蛋白反應(yīng)，還可以預(yù)期它將在一定范圍內(nèi)同包括核蛋白及核酸在內(nèi)的細(xì)胞成分反應(yīng)，以這種方式形成的有機(jī)自由基（抽氫反應(yīng)）可以進(jìn)一步反應(yīng)，即加氧導(dǎo)致形成過氧化合物，分解成更小的單體和二聚體等，類似在高分子體系中觀察到的自由基。在這種情況下，細(xì)胞的再生能力和功效將最后受到損傷。另外，因?yàn)榛蝾A(yù)期將偶然受到進(jìn)攻，因此突變和腫瘤將不時(shí)產(chǎn)生。

這個(gè)理論提出了延長壽命的化學(xué)方法。例如，維持增加細(xì)胞內(nèi)易還原化合物的濃度（如對(duì)輻射有保護(hù)作用的半胱氨酸），預(yù)期將延緩衰老過程，因此將推遲與衰老相關(guān)疾病的出現(xiàn)。在有和（或）沒有氧氣及其他易氧化物質(zhì)存在的情況下，研究羥基和其他自由基對(duì)細(xì)胞成分如DNA和RNA的作用可能具有廣闊的前景和可以得到豐碩的成果。幾組AKR和C3H系的小鼠會(huì)自發(fā)形成淋巴白血病和乳腺癌，用含輻射防護(hù)劑的食物喂食它們，并跟蹤測定可以觀察到這些動(dòng)物可能出現(xiàn)白血病或腫瘤的平均年齡比對(duì)照組高。

從所提供的理論觀點(diǎn)考慮，癌細(xì)胞的生物化學(xué)和癌的系統(tǒng)效應(yīng)，像半胱氨酸一類氫供體對(duì)患癌者的化療和營養(yǎng)是有益的，對(duì)小鼠腹水癌和LCS癌的初步研究是支持這一理論的。

衰老和與衰老相關(guān)聯(lián)的退化性疾病基本上可以歸因于自由基對(duì)細(xì)胞成分和連接組織的有害進(jìn)攻。自由基大部分是通過細(xì)胞內(nèi)氧化酶和連接組織中的微量金屬離子（如鐵、鈷、錳）催化的包括氧分子的反應(yīng)產(chǎn)生的。

這就是Harman 1955年提出的衰老自由基理論的主要內(nèi)容，可以簡單歸納為以下幾點(diǎn)：

1．衰老是由自由基對(duì)細(xì)胞成分的有害進(jìn)攻造成的。

2．這里所說的自由基，主要就是氧自由基，因此衰老的自由基理論，其實(shí)質(zhì)就是衰老的氧自由基理論。

3．維持體內(nèi)適當(dāng)水平的抗氧化劑和自由基清除劑水平可以延長壽命和推遲衰老。

30多年來，很多人對(duì)此進(jìn)行了研究，提供了大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)支持這一理論，但也有一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)這一理論提出了挑戰(zhàn)。