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监测分子氢的运动
H2作为一种潜在的抗氧化剂有许多优点。它具有良好的分布特性,具有穿透生物膜和扩散到胞浆的物理能力。H2迅速到达细胞核和线粒体以保护核DNA和线粒体。此外,H2通过血脑屏障,尽管大多数抗氧化化合物不能。
在临床检查中,Ono等人还显示动静脉血中H2浓度存在差异(Ono, et al. 2012.)。
可以通过以下方法监测血液中的H2;静脉血或动脉血收集在没有死腔的封闭铝袋中,然后向袋中添加一定体积的空气。可以通过气相色谱法测量从血液中转移的空气相中的H2。吸入H2实际上以H2气体浓度依赖的方式增加了动脉血中溶解的H2,静脉血中的H2水平低于动脉血中的水平;动脉血和静脉血之间的不同水平表明组织中吸收和消耗的H2量(Ohsawa, et al. 2007.)。
通过使用特定电极进行检测,可以监测H2在各种组织内的气体扩散。例如,监测了大鼠心肌内的H2浓度。将电极插入梗死的“高危”区域,以估计H2在冠状动脉闭塞后扩散到缺血心肌区域。即使在冠状动脉闭塞的情况下,H2的浓度也因其扩散而增加(Hayashida, et al. 2008.)。
Oharazawa等人将氢生理盐水直接注入视网膜,并使用穿过巩膜插入大鼠玻璃体的针状氢传感器电极监测H2水平变化的时间过程。H2可通过注入生理盐水中饱和的H2到达玻璃体。当连续使用H2滴眼液时,大约70%的H2出现在眼表面(Oharazawa,2010)。
当将饱和H2的水放入大鼠的胃中时,在血液中检测到几μM的H2(Nagata等人,2009年,Nakashima Kamimura等人,2009)。
用针型氢电极监测肝脏H2,口服H2水后肝糖原维持H2,部分解释了为什么在短停留时间内消耗少量H2可以有效改善各种疾病模型(Kamimura等人,2011)。
Shimouchi等人通过半导体气相色谱法测量其呼出气体中的H2含量。摄入H2水后,氢呼气含量在摄入10分钟后迅速增加至最大水平,然后在60分钟内降至基线水平。实验过程中,水中H2的损失占H2的3%或更少。皮肤表面释放的H2估计约为0.1%。根据剩余的H2质量平衡,大约40%喝过的H2在体内消耗。这项研究表明,外源H2至少部分被氧自由基捕获,例如OH(Shimouchi, et al. 2012.)。
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