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氢气生物学效应分子机制研究综述(2018)

文章来源:孙学军 氢思语发布日期:2021-03-11 14:47浏览次数:
  内容仅限于知识科普,不代表对本公司产品的宣传。
 

本文是基于医学气体研究(Medical Gas Research)主编,美国罗马琳达大学张和教授课题组最新关于氢气效应机制的综述,结合本人的理解写成的观点文章。
 

Matei N, Camara R, Zhang JH. Emerging mechanisms and novel applications of hydrogen gas therapy. Med Gas

Res. 2018;8(3):98-102.
 

基础和临床研究报道,氢气治疗疾病的范围广泛。传统的抗氧化剂由于不存在选择性,对有害和友好自由基全面中和,产生的治疗作用有限,还容易带来氧化平衡丧失。氢气是一种弱还原剂,只能选择性中和强毒性强活性自由基,不会影响具有生物学效应的活性氧,能避免传统抗氧化剂的不足。在效应机制研究方面,证据表明氢气具有下调促炎细胞因子和促凋亡分子表达的效应,产生这些作用的信号途径包括微小RNA(MiR)途径。

氢气生物学效应分子机制研究综述(2018)
 

氢气效应分子机制模式图
 

氢气能下调miR-9 和miR-21,上调mir – 199,从而抑制炎症反应;微小RNA是最新信号调节分子模式,这些分子往往属于调制效应,也就是说非启动信号,这一效应提示氢气的作用具有调制性,而不是启动性。氢气可能不是经过受体这类信号途径发挥第一信号的效应,可能是调节次级信号的调制样效应,这类效应比较类似于温度、酸碱度、渗透压等内环境因素,也是稳态关注的重要内容。所以,根据氢气具有还原性和抗氧化作用的特点,我提出氢气可能是氧化还原稳态调制因子的概念。
 

在血管生成调节方面,氢气能抑制环鸟苷单磷酸磷酸酶活性,抑制cGMP降解,增加cGMP水平激活蛋白激酶和促进血管生成;血管扩张调节的经典途径,是心钠素和一氧化氮对平滑肌细胞舒张调节的分子基础,相关研究可参考伟哥的研究。
 

氢气具有增加细胞内游离钙离子水平,刺激血管内皮生长因子和一氧化氮合成;(增加血管生长是器官损伤保护的重要组织学基础,但也是肿瘤生长的重要表现。非常奇怪的是,氢气对组织损伤具有促进血管生长的作用,但对病理性血管增殖例如血管支架内皮增生和肿瘤血管新生具有抑制作用。这种双向调节效应是氢气生物学非常神奇的特征)
 

氢气也能打开ATP敏感钾通道(KATP),激活下游蛋白激酶通路。这是一条非常重要的细胞保护途径,许多重要的适应性调节基础都是基于这一信号途径。其中比较经典的就是低氧适应和缺血预适应。

氢气生物学效应分子机制研究综述(2018)

氢气部分新效应机制
 

越来越多分子水平研究发现,氢气能激活多种对细胞具有保护作用的通路,如自噬(mTOR)、组蛋白修饰、线粒体蛋白折叠反应、运动后急性氧化应激、衰老相关氧化应激等。
 

总之,氢气作为一种新型治疗分子的证据越来越丰富,氢气的潜在应用范围越来越广泛。
 

以上内容摘自《孙学军 氢思语》,仅限于知识科普,不代表对本公司产品的宣传。

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