说起氢气,人们联想到的首先是诸如氢气球、新型燃料、工业焊接等基于其理化特性的用途。氢气——无色、无味、无*的双原子气体分子,密度比空气小,难溶于水,在一定压强和温度下可转变成无色的液体和雪状固体,常温下性质稳定,不易与其他物质发生化学反应,具有可燃性、还原性和氧化性。可如果有人对你说氢气可以用来治病,或许你会觉得这是天方夜谭,然而氢气确实就是具有如此神奇的作用。近几年,氢气在医学方面的研究越来越多,相关的文章数量更是呈爆发式增长。
年在世界著名杂志《自然医学》上,发表了来自日本医科大学老年病研究所太田成男教授课题组关于氢气选择性抗氧化以及对大鼠脑缺血再灌注损伤治疗作用的报道,掀起了氢气分子生物学的研究热潮。到目前为止,国际上发表的相关研究论文已有余篇。中国学者在这一领域做出了非常突出的贡献,发表相关论文余篇,承担国家自然科学基金41项,硕士博士学位论文余篇。并在国际上率先报道多种氢气可治疗的疾病,包括新生儿缺血性脑病、一氧化碳中*迟发性脑病、关节炎、胰腺炎、脓*症、放射损伤、潜水减压病、氧中*、糖尿病视网膜病变等。
1.氢气的作用机制
氢气发挥其治疗作用的机制现已被广泛接受的是它的选择性抗氧化作用。讲到这一作用机制,我们首先需要了解自由基、活性氧和氧化损伤的概念。
自由基是原子核外存在不成对电子的原子、原子团或分子。活性氧是在生物体内与氧代谢有关的含氧自由基和易形成自由基的过氧化物的总称。自由基和活性氧是体内重要的活性物质,正常情况下起着维持人体正常功能的重要作用,但有少部分*性自由基,活性较强,是产生氧化损伤的关键,例如羟自由基和过氧亚硝基阴离子。
氧化应激是指机体在遭受各种有害刺激时,体内各种高活性分子如活性氧和活性氮产生过多,氧化程度超出细胞对氧化物的清除能力,氧化系统和抗氧化系统失衡,从而导致氧化损伤。简而言之,衰老和疾病的产生是由于氧化系统和抗氧化系统的失衡,抗衰老和疾病治疗不能仅仅依靠单纯的抗氧化,而是需要维持氧化系统与抗氧化系统的平衡,过分的抗氧化不但达不到抗氧化的效果,反而可能适得其反。
氢气具备选择性抗氧化作用,它选择性清除体内*性较大的羟自由基和过氧亚硝基阴离子,而对于对人体有重要生物学作用、*性较低的自由基并不产生作用,同时,由于其分子小的特点,氢分子几乎可弥散到机体的各个位置去发挥作用,并且目前未发现任何*副作用。此外氢气还对炎症反应、细胞凋亡和血管异常增生具有一定的治疗作用。不过尽管目前关于氢气的作用机制有大量研究,但对氢气作用的分子细节仍不清楚,进一步的深入研究仍需要更多研究。
2.氢气治疗疾病的研究进展
从年至年底,人们使用多种动物模型和临床观察,先后确定氢气对63种疾病有不同程度的治疗作用,其中临床观察疾病为7种。氢气在多种组织和疾病中存在生物学效应,如大脑、脊髓、肝、心、肺、肾、胰腺、小肠、血管、肌肉、软骨、代谢系统、围生期疾病和炎症等,其中对具有氧化应激效应的疾病的疗效最为显著,比如新生儿脑缺氧、帕金森病、组织缺血再灌注损伤等。大量研究证实,氢气的生物学效应相对典型的疾病类型有神经系统疾病、肝脏疾病。
中枢神经系统作为人体一切活动的总指挥,是人体最重要的系统之一。中枢神经系统疾病主要包括急性和慢性中枢神经系统功能紊乱,急性中枢神经系统功能紊乱主要包括创伤和脑血管疾病,脑血管疾病分为出血性和缺血性两大类,可导致脑出血、脑血栓和脑梗塞,慢性主要包括神经退行性疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病等。上述疾病的发病病理过程均涉及氧化应激和(或)炎症反应,科学家据此进行大量研究,结果显示,氢气对上述疾病具有明显的保护作用,目前关于脑缺血和阿尔茨海默病均已开展了初步临床研究。
年法国科学家的研究表明,高压氢对肝损伤有治疗作用,但由于实验条件要求过高,并未引起学术界