更多氫知識(shí)，微信搜索公眾號(hào)：氫素源氫氣醫(yī)學(xué)發(fā)展到今天，了解和認(rèn)識(shí)的學(xué)者越來(lái)越多，研究領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。但氫氣作用的分子基礎(chǔ)并沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。氫氣作為一個(gè)對(duì)多種疾病和損傷具有對(duì)抗作用的生物分子，細(xì)胞內(nèi)一定存在這種分子的作用靶點(diǎn)分子，只不過(guò)這種靶點(diǎn)激活模式存在爭(zhēng)議。 多國(guó)學(xué)者的研究證實(shí)，氫分子具有抗氧化和抗細(xì)胞凋亡的作用， 能夠通過(guò)清除羥基自由基(·OH) 和過(guò)氧亞硝酸鹽根(ONOO-) 來(lái)減輕缺血再灌注引起的氧化損傷，在心、肝臟、腎、腦、肺、小腸等器官的缺血再灌注模型上，都證實(shí)了氫分子的作用。即可以通過(guò)減少缺血再灌注損傷而不改變血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)來(lái)減少器官的梗死體積以及保護(hù)由全身炎癥引起的多器官損傷等。并且對(duì)多種傷病具有較好防治作用。氫氣選擇性清除羥基自由基和過(guò)氧亞硝酸鹽根的特點(diǎn)及其抗氧化效應(yīng)，在對(duì)一些疾病的防治作用中發(fā)揮了作用。但隨著研究的深入，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在分析氫氣對(duì)一些疾病的防治作用時(shí)感到十分困惑，許多現(xiàn)象難以解釋。而關(guān)于氫分子的抗炎、抗細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)脂代謝等作用的具體機(jī)制 及相互關(guān)系尚未明確。例如，Wood等學(xué)者提出質(zhì)疑，外界給予的氫氣的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有機(jī)體內(nèi)還原性物質(zhì)的含量，氫分子與羥自由基發(fā)生反應(yīng)的速率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于體內(nèi)還原性物質(zhì)，難以解釋在如此低的反應(yīng)速率下少量氫氣依然可以起到清除自由基和表現(xiàn)出顯著的抗氧化作用這一現(xiàn)象。還有，在肝炎、胰腺炎、結(jié)腸炎、阻塞性黃疸、以及敗血癥等發(fā)病機(jī)理中，羥基自由基和過(guò)氧亞硝酸鹽根并非是主要的致病因子，氫氣為什么對(duì)它們也有很好的防治作用；再有，進(jìn)入體內(nèi)的氫氣經(jīng)代謝途徑很快(15min左右)排出體外，但對(duì)疾病的防治作用卻非常顯著和持久，為什么分子氫在體內(nèi)停留時(shí)間非常短暫，但是它對(duì)多種傷病的防治作用卻非常高效和持久；這些問(wèn)題的存在，一定程度上制約了氫氣由實(shí)驗(yàn)研究向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化。對(duì)于氫氣在濃度低和反應(yīng)速率低的情況下依然可以發(fā)揮抗氧化作用的問(wèn)題，我們結(jié)合羥基自由基(·OH) 與生物分子相互作用的特點(diǎn)和分子氫的擴(kuò)散能力分析認(rèn)為，·OH與生物分子反應(yīng)時(shí)需要與生物分子直接緊密地接觸，而水分子是生物體內(nèi)含量最豐富的物質(zhì)，在·OH與生物分子結(jié)合前，·OH必須穿過(guò)由水分子構(gòu)成的天然屏障與生物分子相結(jié)合，才會(huì)對(duì)生物分子造成損傷。氫氣與·OH反應(yīng)有其優(yōu)勢(shì)，原因在于其分子量小，在生物介質(zhì)中擴(kuò)散性極高，相比機(jī)體內(nèi)的其他還原性物質(zhì)分子，氫氣可以更好的突破水分子層與·OH發(fā)生反應(yīng)。簡(jiǎn)而言之，誰(shuí)越容易接觸·OH，誰(shuí)就將更順利的和·OH發(fā)生反應(yīng)。這些邏輯推理，在一定程度上解釋了氫氣雖濃度低和反應(yīng)速率低，但依然可以通過(guò)清除自由基表現(xiàn)出顯著的抗氧化作用這一現(xiàn)象。對(duì)于氫氣生物學(xué)效應(yīng)分子機(jī)制中存在的其他疑問(wèn)，我們和國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者的近期研究強(qiáng)烈提示，氫氣極有可能還有未知的重要作用機(jī)制。氫氣可能具有影響某些信號(hào)傳導(dǎo)途徑的作用 Itoh T等認(rèn)為富氫水緩解小鼠急性皮膚過(guò)敏反應(yīng)的機(jī)理可能與抑制肥大細(xì)胞FceRI介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)；氫氣緩解小鼠風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎可能與抑制LPS/IFNc誘導(dǎo)的凋亡信號(hào)激酶1的磷酸化有關(guān)，或與一氧化氮相關(guān)信號(hào)通路之間有相互作用。Song G等的報(bào)道也提示氫氣可以通過(guò)影響信號(hào)分子JNK和NFк-B發(fā)揮抗氧化和抗炎癥作用。氫氣的生物學(xué)作用也可能與改變某些基因表達(dá)有關(guān)。Nakai等發(fā)現(xiàn)口服富氫水四周后，大鼠肝臟中有數(shù)百個(gè)基因上調(diào)或下調(diào)，又以與氧化還原反應(yīng)相關(guān)的基因變化最為顯著；Ueda等發(fā)現(xiàn)給動(dòng)物飼養(yǎng)供氫食品，連續(xù)8周后細(xì)胞死亡、炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激等基因受到較大影響；Song G等研究顯示，氫氣能通過(guò)影響內(nèi)皮細(xì)胞NFк-B活性抑制腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的凝集素樣氧化LDL受體1表達(dá)，促進(jìn)泡沫細(xì)胞釋放脂蛋白，同時(shí)能減少脂蛋白的氧化水平；Kamimura等研究發(fā)現(xiàn)氫氣治療二型糖尿病的機(jī)理，可能與氫氣能提高肝臟的一種能夠促進(jìn)脂肪酸和葡萄糖的利用重要激素—成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21(FGF21)的表達(dá)水平有關(guān)。氫氣的抗氧化效應(yīng)還可能有其他重要作用途徑。Hiraok等實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)氫氣不能直接中和活性氧，但能間接通過(guò)影響生物酶活性發(fā)揮“抗氧化”的效應(yīng)，認(rèn)為氫氣可能沒(méi)有直接抗氧化作用，Keit等實(shí)驗(yàn)顯示氫氣可能具有催化氧化還原反應(yīng)的氫化酶活性的作用；Naka等提出氫氣抗炎癥的作用與抗氧化酶HO-1作用的增強(qiáng)有關(guān)系。另外，最近Dick等對(duì)業(yè)內(nèi)目前氧化應(yīng)激的某些共識(shí)提出懷疑，認(rèn)為一些疾病中氧化損傷的作用可能被夸大。例如動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病、帕金森和阿爾茨默爾病等神經(jīng)變性疾病、腫瘤或老齡化進(jìn)程本身，在一定程度上被認(rèn)為是由氧化性應(yīng)激引起或加速其進(jìn)展的。然而，到目前為止，沒(méi)有人能直接證明一個(gè)活體內(nèi)的氧化性改變，而且也不能證明這些改變與疾病進(jìn)展中的關(guān)系，氧化損傷在這些疾病發(fā)生發(fā)展中不是主要的因素，僅僅是不確定的或間接的觀察到氧化過(guò)程確實(shí)發(fā)生在組織中。但是，許多研究發(fā)現(xiàn)氫氣在這些疾病中治療效果十分顯著，僅僅用氫氣具有選擇性抗氧化作用來(lái)解釋其防治機(jī)制顯然難以令人信服。綜合氫氣生物學(xué)效應(yīng)分子機(jī)制研究的現(xiàn)有報(bào)道可以看出，氫氣通過(guò)抗氧化、抗凋亡和抗炎的作用防治疾病的現(xiàn)象被普遍認(rèn)可，其作用機(jī)理可能是多方面的。除了抗氧化，抗凋亡和抗炎作用機(jī)理開(kāi)展了一些研究，有了部分明確的解釋以外，其它如調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和基因表達(dá)等機(jī)制的研究均較簡(jiǎn)單，只有一些提示性的研究結(jié)果，尚未有明確的結(jié)論。國(guó)內(nèi)氫醫(yī)學(xué)研究專(zhuān)家孫學(xué)軍曾指出：氫氣對(duì)疾病的預(yù)防治療作用明確，沒(méi)有任何毒性，決定了這種氣體能給醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)革命。但是對(duì)氫氣效應(yīng)機(jī)制不清楚不僅對(duì)氫氣的應(yīng)用產(chǎn)生負(fù)面影響，也不利用選擇和優(yōu)化氫氣治療疾病的方法。具有廣泛應(yīng)用前景決定了氫氣醫(yī)學(xué)的價(jià)值，對(duì)這種分子作用機(jī)制不了解決定了其學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值。弄清楚氫氣治療疾病的分子基礎(chǔ)，有望問(wèn)鼎諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。 END.更多氫行業(yè)視頻，微信搜索公眾號(hào)： 氫訊社
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