代謝是生物體內(nèi)所發(fā)生的用于維持生命的一系列有序的化學反應的總稱。氫氣的代謝問題包括：氫氣在身體和細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運利用等代謝規(guī)律，或人類細胞是否能利用或制造氫氣，氫氣和生物分子的相互作用等。

 

氫氣是典型的生物分子，這種判斷的證據(jù)一般都來自生命起源，在細菌和植物方面的證據(jù)也很多，但對于動物和人，說氫氣是生物分子仍然存在不夠嚴謹?shù)膯栴}。

 

氫氣發(fā)揮生物學作用或藥物學作用，生化代謝過程并不是基礎(chǔ)和前提。但是，明確代謝過程是研究氫氣醫(yī)學效應的重要內(nèi)容。如果生物體系能代謝氫氣，就如細菌領(lǐng)域，氫氣的生物學地位自然可以獲得。一切可以被生物代謝的物質(zhì)，都必然具有生物學效應。

 

（一）氫氣代謝是指生物化學過程，不是指化學反應。

 

氫氣能否在人類等哺乳動物細胞內(nèi)代謝，是氫氣醫(yī)學的核心問題之一。如果氫氣不能在細胞內(nèi)代謝，這很難理解氫氣的諸多細胞學效應，當然我們有氫氣選擇性抗氧化的假說，其實這個假說也包括代謝的環(huán)節(jié)，因為氫氣如何能和羥基自由基等強活性自由基發(fā)生反應，意味著存在這種代謝過程，或者氫氣和其他自由基可以發(fā)生化學反應。但是這種反應和生化代謝的情況不一樣，一是這種反應缺乏生物學特點，氫氣和羥基自由基反應更是一種化學過程，因為不需要在生物體系中就可以進行，這不能算理想的生物過程。

 

典型的生物過程一般是在酶催化下，經(jīng)過有方向有次序的一系列化學反應，最典型就是葡萄糖經(jīng)過幾十個復雜過程，最終實現(xiàn)和氧氣反應，產(chǎn)生二氧化碳和水。

 

所以我們這類談的氫氣是否存在代謝就是是否存在生物化學反應過程。

 

（二）氫氣存在生物化學反應的可能性。

 

氫氣是典型生物學氣體，在細菌和植物都存在被代謝的證據(jù)，但在哺乳動物缺乏被代謝的明確證據(jù)。既然在植物和細菌可以被代謝，在哺乳動物細胞存在類似代謝過程，至少不存在生物化學障礙，或者至少存在被代謝的可能性。

 

（三）如何確定氫氣的代謝過程。

 

應該存在兩個技術(shù)策略，一是用氫同位素氘進行標記，氘氣化學性質(zhì)和氫氣一樣，但可以在氫元素的汪洋大海中識別，這非常有利于尋找體內(nèi)被氫氣標記的目標分子，然后結(jié)合各種組學技術(shù)，探索氫氣代謝過程。這方面過去已經(jīng)有一些報道，但是屬于孤證，目前還缺少驗證，研究也不夠深入，沒有在細胞類似和分子層面進行追蹤。使用氘氣對動物進行長期標記，結(jié)合近年來建立的拉曼成像技術(shù)，可能是研究活體動物氫氣代謝途徑的有效方法。

 

另外是利用細胞學和特殊模式生物，放大氫氣代謝過程，尋找氫氣代謝線索和證據(jù)。

 

參考細菌代謝氫氣的特點，影響氫氣代謝的最重要環(huán)境因素是氧氣和氧化張力，哺乳動物都是需要氧氣的，這可能是造成潛在氫氣代謝過程被氧氣嚴格壓制的情況。有一些耐受氧氣能力非常強的模式生物，例如裸鼴鼠耐受氧氣的能力非常強，這種動物是否存在代謝氫氣的更強能力。細胞耐受缺氧的能力明顯超過整體動物，不同細胞體系耐受缺氧也存在很大差異，培養(yǎng)細胞進行嚴格無氧也有利于發(fā)現(xiàn)氫氣代謝過程。