氢分子机制学习笔记之四

已被八个不同的组报道，它们有两种不同的模式：氢气和富氢盐水。为了阐明不同给药方式对氢的影响的差异，每个研究组应仔细检查氢气、氢气水和富氢盐水之间的影响差异。这将揭示每种疾病模型的最佳模式（如果有的话），以及最佳氢剂量。

Ohsawa及其同事报道了脑梗塞中的氢效应，许多后续研究也显示了其在缺血再灌注损伤（包括器官移植）中的作用。在Ohsawa及其同事的首次报告之后，在氧化应激介导的疾病（包括炎症性疾病和代谢性疾病）中反复提出了氢的特定羟基自由基清除作用。

已报告氢作用的器官和疾病的详细情况。现在将器官和疾病分为31类，并在166种疾病模型、人类疾病、与治疗相关的病理学和植物的病理生理条件中显示了效果。氢对所有器官和植物都有效。

2007年至2015年6月，已报道氢对植物的影响的疾病模型、人类疾病、与治疗相关的病理学和病理生理学条件（321篇英文原文）。

氢效应的分子机制

对321篇原始文章的整理表明，大多数通信都涉及抗氧化应激、抗炎和抗凋亡效应。然而，羟基自由基和过氧亚硝酸盐的特定清除活性不能完全解释抗炎和抗凋亡作用，这应该涉及许多微调信号通路。已经证明，氢在不直接清除活性氧/氮物种的情况下抑制过敏和炎症的信号通路。受氢调节的信号分子包括Lyn，Ras，MEK，ERK，p38，JNK，ASK1，Akt，GTP-Rac1，iNOS，Nox1、NF-κB p65或NF-κB，IκBα，STAT3，NFATc1、c-Fos，GSK-3β，ROCK。这些分子的活性和表达被氢修饰。驱动这些修改的主调节器仍有待阐明。

饮用氢气水和间歇性氢气暴露，而不是乳果糖或持续氢气暴露，可预防6-羟基多巴胺诱导的大鼠帕金森病

乳果糖是一种合成的双糖，只能由人类和啮齿动物的肠道细菌催化，而大量的氢是由乳果糖的细菌催化产生的。有研究报道了随意给予氢气对预防帕金森病（帕金森病）大鼠模型的显著效果。在28名健康受试者和37名帕金森病患者以及9只大鼠服用氢水或乳果糖后测量肺泡末呼气氢浓度。在大鼠体内立体定向产生六羟基多巴胺（6-OHDA）诱导的半帕金森病模型。比较了氢水和乳果糖对帕金森病的预防作用。在健康受试者的10分钟内，氢气水将呼吸氢浓度从8.6±2.1增加到32.6±3.3 ppm（平均值和SEM，n＝8）。在86%的健康受试者和59%的帕金森病患者中，乳果糖增加了呼吸氢浓度。与71%的健康受试者的单相氢增加相比，32%和41%的帕金森病患者分别表现为双相氢增加和无氢增加。乳果糖还单相增加了9只大鼠的呼吸氢水平。然而，乳果糖略微改善了6-OHDA诱导的大鼠帕金森病。连续施用2%氢气同样具有边际效应。另一方面，6只大鼠中有4只断断续续给予2%氢气可预防帕金森病。缺乏氢的剂量反应以及氢水和间歇氢气的有利作用表明，氢的信号调节活性可能有助于对帕金森病产生保护作用。

Juntendo大学的研究人员已经开始了一项大规模的帕金森病临床试验，他们已经在短时间内证明了分子氢对少数患者的影响。由于氢对缺血再灌注损伤小鼠模型的显著影响，庆应大学开始了急性心脏骤停综合征和心肌梗死的临床试验。同样，国防医学院也开始了一项针对脑梗死的临床试验。

研究表明，氢调节细胞内信号转导系统，并调节下游基因表达，以减轻疾病进程。一般来说，调节信号分子的生物活性物质对我们的身体既有益又有害。氢气也可能有未公开的毒性作用。了解氢作用的确切分子机制将阐明其主要调节因子，并阐明氢治疗的利弊，这也将潜在地导致开发另一种调节主要调节因子的治疗模式。有关氢的生物效应和体内动力学的原始文章，与疾病模型或人类疾病没有直接关系。尽管已经积累了大量关于氢在疾病模型和人类疾病中的作用而非动力学的知识，但从氢的临床应用角度阐明氢在体内的详细药代动力学是至关重要的。通过这些分析，有望获得更有效的氢疗法给药方案。

Ohta及其同事在2015年日本名古屋举行的第五届医学分子氢研讨会上表明，氢影响细胞膜上不饱和脂肪酸的自由基链式反应，并改变其脂质过氧化过程。此外，他们还证明，在体外存在或不存在氢的情况下产生的空气氧化磷脂，在添加到培养基中时会产生不同的细胞内信号和基因表达谱。他们还表明，在低氢浓度（至少1.3%）下观察到磷脂的这种异常氧化，这表明氢的生物效应可以通过氢暴露下磷脂的异常氧化来解释。在许多被氢改变的分子中，大多数被预测为乘客（下游调节器），其二次调节为驾驶员（主调节器）的改变。确定主调节器的最佳方法是在体外系统中证明氢的作用。关于脂质过氧化的研究尚未发表，但脂质过氧化自由基链式反应可能是仅次于自由基清除作用的第二大氢调节因子。分析了其他可能作为氢的主要调节剂的新分子（正在准备中）。综上所述，氢可能具有多个主调节器，这些主调节器驱动多种下游调节器，并对氧化应激、炎症、凋亡和代谢障碍等产生有益的生物效应。