氢气是抗衰老真气的研究细节

最近介绍了日本学者关于氢气抗衰老的一篇最新研究论文，细看这个文章的结构并不复杂，且结论也不够硬，逻辑性也不够严格。
 

作者的看法是来自肠道内细菌代谢产生的氢气，进入身体内足够产生抗衰老作用，也就是说身体内源性氢气是抗衰老的重要因素。其实这个研究中只有细胞学的研究内容，体外细胞和身体内的情况相差太大，更不能解释肠道内氢气的作用了，所以这个跨度过于大，结论只能属于推测，大家不要过于当真。但是提出这样的说法比较让人激动，肠道内存在抗衰老的真气，这多么美好，多么的神奇。所以能引来许多喜欢看的读者，不过科学比较注重证据和逻辑，就算是看热闹，也应该认真一点。
 

这个研究中使用的一个毒素是绿脓毒素pyocyanin，这种毒素是绿脓杆菌产生的毒素，具有特异性引起细胞浆内羟基自由基增加的作用，尤其重要的是，他们认为这种毒素引起的细胞浆羟基自由基能导致细胞老化，所以就使用这个毒素作为诱导细胞衰老的模型，使用氢气进行对抗，产生抗衰老的作用，然后对两种和衰老有关的细胞信号通路进行深入研究，证明氢气的抗衰老作用和这两个通路都有关系。
 

论文中两个和衰老相关的细胞通路就是用这个图进行的汇总。
 

 

图中意思是这样的：绿脓毒素引起细胞内过氧化氢的产生，过氧化氢能和二价铁离子反应产生羟基自由基，羟基自由基能引起细胞脂质过氧化，细胞膜脂质过氧化能导致谷胱甘肽被氧化，这会导致细胞内过氧化氢增加，这是一个正反馈循环。因此，一旦加入绿脓毒素，细胞内氧化应激就会逐步强化并导致后续的细胞衰老过程的发生。这个作用让我想到另外一个毒剂百草枯，前几天和北京来的孟教授讨论过这个药物。百草枯是一种农药，有的人会服这个农药自杀，服药后可以没有任何感觉，但药物进入身体内以后会和身体内的还原性物质发生反应，但是形成的产物会被氧化复原，在反应过程中产生大量活性氧，就是一旦包草枯进入细胞，就变成一个反复制造活性氧的发动机，制造的大量活性氧造成细胞氧化损伤，最终导致细胞的死亡，导致各种组织快速炎症和纤维化，最后导致死亡。
 

氢气的作用就是针对这个循环中羟基自由基，氢气减少了羟基自由基，就打断了这个正反馈循环，不至于导致后续的衰老过程。许多关于氢气对百草枯毒性的研究也发现，氢气能减少百草枯导致的细胞毒性反应。
 

细胞氧化应激后导致的衰老过程有两个方向，都是起源于过氧化氢(注意不是可被氢气中和的羟基自由基)，一个是过氧化氢导致DNA损伤，另一个是导致细胞内血红素的耗竭(减少)。DNA损伤导致pATM(取款机?)磷酸化，然后引起p53磷酸化，最后引起p21/Waf。这个通路不仅仅是衰老的问题，也和肿瘤发生关系密切。这个文章只是关注和讨论衰老的问题而已。另一个问题是过氧化氢导致血红素，这个变化非常明显，我个人认为可能是绿脓毒素特异性的效应，而不一定是过氧化氢导致的结果。
 

 

图中可以看到的结果是，在细胞培养基中加入毒素后12和24小时，细胞内血红素下降都非常明显，在培养基内加入氢气就可以避免血红素的下降，氢气保护了血红素是现象，是不是过氧化氢导致(虽然同时发现过氧化氢含量增加，但这个是伴随现象，还是必然的关系并不确定)的血红素下降并没有依据。后续的p-HRI/p-eIF2ser51/ATF4细胞信号通路比较符合血红素的改变，并没有太多悬念。
 

这个小组所以使用这个绿脓毒素，是因为过去曾经进行过相关的研究，用两种不同的毒素分子，一种就是这个绿脓毒素，还有一种是引起线粒体内产生羟基自由基，这种羟基自由基可以导致细胞凋亡，而不是细胞衰老，所以研究没有使用这种毒素。
 

参考文章

Hydrogen Indirectly Suppresses Increases in Hydrogen Peroxide in Cytoplasmic Hydroxyl Radical-Induced Cells and Suppresses Cellular Senescence