法液空：氢气是一种细胞保护剂

论文作者Marc Lemaire来自法国液化空气国际公司巴黎萨克莱研究中心。

Lemaire M ,  Barbier F . Hydrogen: therapeutic potential in wellness and medicine.  2017.

持续性氧化应激在多种病理过程中发挥重要作用，而寻找有效且耐受性良好的抗氧化剂的研究仍在继续。分子氢作为一种治疗性抗氧化剂，能选择性地减少细胞毒性氧自由基。正如大量临床前数据和越来越多的临床证据所示，氢作为治疗性抗氧化剂的非特异性机制使其在广泛医学领域中具有广泛应用潜力。这篇综述概述了氢的疾病治疗和健康促进潜力，在对抗老化和维持健康和疾病治疗等方面，包括急性缺血/再灌注损伤，炎症和溃疡，代谢紊乱，神经退行性疾病和癌症(抗癌作用，辐射毒性，以及顺铂的副作用)，着重于临床资料。总之，氢气是一种有效的抗氧化剂、抗炎剂和细胞保护剂。
 

氢由一个质子和一个电子组成，是宇宙中最轻、最丰富的元素。在地球上，氢元素一般不能单独存在，通常与其他元素以化合物形式存在。氢最常见的来源是碳氢化合物、水和碳水化合物，从这些碳水化合物中可以生产分子氢。全球每年生产超过5千万吨的氢气，是已知被许多工业领域广泛使用的最古老分子之一。氢气的大部分用途是基于其物理性质，如氢气的极低分子量(2.0159 g/mol H2)和极低密度(20°C和1 atm时为0.084 g/l)，以及其还原性化学性质，氢有潜力成为未来重要的能源解决方案，因为氢气具有高热值和环境友好特性，用于燃料电池发电时只产生水。分子氢在医学方面的作用和应用是最近10多年才偶然被发现，许多问题仍然有待完全阐明。许多人认为，氢气具有生物抗损伤的特性，是所有细胞的基本抗氧化剂。人等需氧生物体内通过氧化磷酸化作用产生的能量代谢，氧化过程也伴随这活性氧(ROS)副产物的产生。ROS过量产生或内源性抗氧化能力受损会导致ROS积累，人们普遍认为，持续氧化应激在多种病理中起着重要作用，包括生活方式相关疾病，如动脉粥样硬化和糖尿病、高血压、慢性炎症、神经退行性疾病、癌症、血管功能下降和衰老过程。然而，过去进行的抗氧化治疗预防氧化应激相关疾病，主要是心血管疾病的前瞻性对照临床试验都以失败告终。因此，寻找一种有效且耐受性良好的抗氧化剂的研究仍在继续。
 

氢气是一种无嗅无味的气体，对几乎所有器官中氧化应激都有理想的改善效应。分子氢作为一种治疗性抗氧化剂，通过选择性地还原细胞毒性氧自由基发挥疾病治疗作用。氢气的一些特性表明，它可能是人类使用的最理想抗氧化剂之一。这些特征包括中和羟基自由基的能力(•OH)在活细胞内扩散如穿过血脑屏障，以及在室温下稳定和低水溶性(1.9ppm)和良好生物耐受性。表2总结了氢气优越的物理和化学性质及其治疗效益。因此，氢可能在许多已知与氧化应激有关的人类疾病中有潜在的用处，并可能在预防衰老和许多保健应用中发挥重要作用。
 

除了作为抗氧化剂的作用，有证据表明，通过中和炎症过程中产生的羟基自由基，氢分子也具有抗炎特性。也有证据表明，氢通过调节巨噬细胞中的信号转导，通过抑制脂多糖/干扰素γ诱导的一氧化氮生成，直接地作用于炎症。因此，氢在许多炎症性人类疾病中可能也有治疗作用。此外，氢也被证明可以防止细胞凋亡，可能也是通过其减少或消除羟基自由基(•OH)和过氧亚硝酸盐(ONOO-)的能力。重要的是，人们已经建立了各种各样的氢气使用方法，包括吸入气体、饮用注射氢水、滴眼、透析或进行氢水沐浴等。需要注意的是，由于在水中氢的溶解度较低，由此产生的氢浓度低于2%，远低于氢与氧气燃烧的浓度(4%)。因此,氢气可以被认为在人体惰性和安全的。这篇综述综述了氢的治疗潜力，包括老龄化和健康促进作用，然后是各种医疗应用。

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