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氙是最惰性元素之一,常温下是气体形式。在化学上,氙气几乎完全惰性,直到1898年最后才被发现的惰性气体,这不奇怪,因为在地球大气中含量为0.000009%。但是在生物学上,惰性气体氙一点也不惰性,在一些国家尤其是俄罗斯,氙气被作为麻醉剂使用,甚至被麻醉学界称为最完美的麻醉剂。氙气的生物学作用不只是麻醉,也能保护低温、缺氧和创伤导致的组织损伤。医学生物学研究比较多的将这种气体作为一种预适应因子,来激活身体自身的防护潜力。
氙气能提高身体内促红细胞生成素(EPO)水平,这种激素是促进红细胞增殖的关键激素,低氧环境下,肾脏会增加这种激素分泌,促进红细胞的增殖,提高血液运输氧气的能力。这种激素用于治疗恶性贫血,也被作为提高运动员比赛成绩的兴奋剂。大概主要是因为氙气具有这种作用,而被世界兴奋剂机构判定为兴奋剂吧。如果是这样,我觉得这是非常荒唐的,因为能促进EPO释放的方法和药物太多了,关键应该看这种效应是否会带来危害,而不能用简单的理论推理,否则的话会出现许多被误伤的对象。不就有人提出来,许多医学气体,包括氧气,都应该归入兴奋剂的行列。更有意思的是,目前并没有判定这类兴奋剂使用的方法,即使列入禁用目录,也没有办法确定是否使用。
氙气的脑组织保护作用是因为具有促进EPO的效应,这方面的研究见于新生儿脑缺氧和心脏骤停导致的脑损伤。在俄罗斯,氙气被用于提高运动员比赛成绩。
氙气的另外一个梦幻作用是能激活一种蛋白质HIF-1α,这种蛋白质叫低氧诱导因子1α,和另外一种蛋白质b结合成低氧诱导因子,HIF-1α主要受低氧诱导,低氧诱导因子是一种重要的转录因子,能调控大量低氧和代谢相关的基因表达。氙气能激活这种蛋白可能是促进EPO表达的根本原因。通过注射合成EPO人为增加EPO水平,或者使用HIF-1α稳定剂促进EPO表达都属于世界反兴奋剂机构禁止的行为。有一些促进HIF-EPO分泌增加红细胞数量的方法被允许,如让运动员在高原地区生活或训练,或者在低氧舱或帐篷内睡眠。如果用氙气代替氧气降低氧分压,氙气只是为建立低氧环境,这样的操作方法是被允许的(打擦边球!)。
使用氙运动员当然有政府的鼓励。2010年由国防部研究所提出使用氙气的指导手册,建议比赛前使用氙气解除疲劳和睡眠障碍,以促进体能恢复。推荐剂量是氙和氧各占50%的混合气,最好是在睡觉前吸入几分钟。氙气持续作用时间大约48-72小时,所以每隔几天重复使用是个好主意。在比赛开始前1小时使用对缓解比赛前紧张很有好处。
根据手册建议,氙气的效应包括提高运动员心肺功能,缓解肌肉疲劳,增强雄激素和改善情绪等。类似效应也见于俄罗斯的一些学术期刊论文和学术会议报告,这些研究描述了氙气用于登山运动员、皮划艇运动运动员、陆军士兵和飞行员的效果。
在过去的奥林匹克运动会上,氙气也可能已经被部分参赛运动员使用。俄罗斯生产医用氙气的原子医学中心,宣称是该公司产品在2004年夏季奥运会和2006年冬季奥运会上,帮助运动员赢得比赛,在获得国家荣誉方面发挥了作用。
这些俄文论文并没有测定EPO或HIF-1α,但是动物实验结果提示这方面的作用很显著,2009年英国帝国大学Mervyn Maze等的研究发现,吸入70%氙气30%氧气连续2小时,1天后能增加动物血液EPO水平到2倍以上。复旦大学中山医院丁小强教授发现,氙气能增加小鼠体内HIF-1α水平持续48小时以上。相反,低氧处理小鼠增加EPO的时间只能持续2小时。(动物实验在医学上,都不是非常强的证据,但在兴奋剂领域,都成了非常强大的证据)
氙气的类似生理效应也见于人类。健康成人2小时低氧舱可以提高50%的EPO水平,数小时后恢复正常。俄罗斯氙气吸入手册中显示,氙气的效应可以持续数天,根据动物实验结果,这种效应可能是通过激活低氧诱导因子通路。氙气的未来命运如何决定于这种气体的真正生物学效应,这方面的许多认识仍然比较模糊。同时,世界各地的许多运动教练仍然会跟随俄罗斯的步伐,尝试在逃避监管的基础上使用氙气提高运动成绩。
禁用清单之S2类:
S2 肽类激素、生长因子、相关物质和模拟物
下列物质及与其化学结构或生物效应相似的物质禁用:
1. 促红素受体激动剂
1.1 促红细胞生成制剂(ESAs)包括,如达促红素(dEPO);促红素类(EPO);EPO-Fc融合蛋白;促红素模拟肽类(EMP),如 EPO-Fc(IgG4)融合蛋白(CNTO 530)、培尼沙肽和培促红素β(CERA);
1.2 非红细胞生成EPO受体激动剂,如促红素衍生肽(ARA-290),唾液酸促红素(asialo EPO)和氨甲酰促红 素 (carbamylated EPO);
2. 缺氧诱导因子(HIF)稳定剂类,如钴化合物、缺氧诱导因子-脯氨酸羟化酶抑制剂(FG-4592)和HIF激活剂类,如氩气,氙气。
3.绒促性素(CG)及促黄体生成素(LH)及其释放因子,如布舍瑞林(buserelin),戈那瑞林(gonadorelin)和曲普瑞林(triptorelin),男性禁用;
4.促皮质素类及其释放因子,如可的瑞林(corticorelin);
5.生长激素(GH)及其释放因子包括生长激素释放激素(GHRH)及其类似物,如合成的生长激素释放肽(CJC-1295),舍莫瑞林(sermorelin)和替莫瑞林(tesamorelin);生长激素促分泌剂类(GHS),如葛瑞林(ghrelin)和葛瑞林模拟物(ghrelin mimetics),如阿那瑞林(anamorelin)和伊莫瑞林(ipamorelin);和生长激素释放肽类(GH-Releasing Peptides(GHRPs)),如艾瑞莫瑞林(alexamorelin),生长激素释放肽-6(GHRP-6),海沙瑞林(hexarelin)和普拉莫瑞林(pralmorelin(GHRP-2))。
除此以外,以下生长因子禁用
成纤维细胞生长因子(FGFs)、肝细胞生长因子(HGF)、机械生长因子(MGFs)、血小板衍生生长因子(PDGF)及血管内皮生 长因子(VEGF),以及其他任何作用于肌肉、肌腱或韧带组织,影响蛋白质的合成/分解、血管结构、能量利用、再生能力或纤维类型转 换的生长因子;
以及其他具有相似化学结构或相似生物作用的物质。
http://www.chinada.cn/channels/537.html
参考:http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=212210&do=blog&quickforward=1&id=801924
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