在衰老研究領(lǐng)域，自由基是其中地位比較重要的因素，不僅有自由基導(dǎo)致衰老的理論，也有許多其他相關(guān)理論和自由基增加氧化應(yīng)激增強(qiáng)有關(guān)。有大量研究使用抗氧化物質(zhì)證明這一理論，但是這些研究結(jié)果存在矛盾，有研究證明抗氧化能延長(zhǎng)壽命，但也有沒(méi)有作用，甚至有的有相反作用。更嚴(yán)重的是采用某些基因刪除技術(shù)，也不能證明抗氧化在壽命延長(zhǎng)中的價(jià)值。雖然如此，氧化和衰老的關(guān)系仍然是密切相關(guān)的，能減少氧化損傷的手段可能具有延長(zhǎng)壽命的效應(yīng)也一直受到學(xué)術(shù)界的重視。
 

　　按照自由基衰老理論，而氫氣的基本生物學(xué)效應(yīng)是減少氧化損傷，那么氫氣抗衰老延長(zhǎng)壽命的效應(yīng)本來(lái)應(yīng)該是氫氣生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域率先考慮的內(nèi)容。不過(guò)氫氣和壽命的關(guān)系研究并不是那么充分，只有一些相關(guān)研究。例如曾經(jīng)有電解水延長(zhǎng)線(xiàn)蟲(chóng)和果蠅壽命的研究。也有使用可釋放氫氣的含鎂食品延長(zhǎng)果蠅壽命的研究。但遺憾的是，從過(guò)去沒(méi)有人開(kāi)展氫氣對(duì)延長(zhǎng)壽命的直接效應(yīng)研究。關(guān)于抗衰老或壽命延長(zhǎng)的研究，一般采用兩種模式生物，一種是線(xiàn)蟲(chóng)，一種是果蠅。也有使用小鼠開(kāi)展研究的。但研究壽命不能使用壽命太長(zhǎng)的物種，否則會(huì)等待很長(zhǎng)時(shí)間才能了解答案。當(dāng)然如果獲得效應(yīng)，人們總希望能用更高級(jí)，或更接近人類(lèi)的靈長(zhǎng)類(lèi)開(kāi)展研究，甚至希望可以在人群獲得證據(jù)。
 

　　對(duì)某種手段是否能延長(zhǎng)壽命,是非常難獲得明確的人類(lèi)效應(yīng)證據(jù)的。例如在延長(zhǎng)壽命領(lǐng)域，最著名的熱量限制策略，目前已經(jīng)在從真菌、線(xiàn)蟲(chóng)、果蠅、小鼠、猴子等幾乎一切模式動(dòng)物中開(kāi)展了比較確定的驗(yàn)證結(jié)果，但仍然沒(méi)有明確在人體中是否有效。所以氫氣是不是能抗衰老延長(zhǎng)壽命，目前只是非常初步的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，證明對(duì)人的效應(yīng)，還有非常長(zhǎng)的距離。
 

　　大量研究報(bào)道了氫氣具有抗氧化功能，可防止氧化應(yīng)激損傷。然而，目前還不清楚氫氣是否可以通過(guò)減少氧化損傷而延長(zhǎng)壽命。本研究以秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)(C. elegans)為動(dòng)物模型，研究和探索了外源氫的抗衰老及延長(zhǎng)壽命的能力。結(jié)果表明，經(jīng)氫氣處理后，N2、sod-3和sod-5突變株線(xiàn)蟲(chóng)壽命分別延長(zhǎng)了約22.7%、9.5%和8.7%，但氫氣對(duì)daf-2和daf-16突變株的壽命沒(méi)有影響。有5種不同類(lèi)型的基因缺陷線(xiàn)蟲(chóng)，氫氣可以延長(zhǎng)其中三種線(xiàn)蟲(chóng)壽命，對(duì)另外二種沒(méi)有作用。
 

　　這個(gè)研究希望說(shuō)明，這些有效的類(lèi)型，涉及到的突變基因產(chǎn)生的危害，可能是氫氣發(fā)揮作用的原因。例如本研究中SOD缺乏動(dòng)物，顯然是容易發(fā)生氧化損傷的情況。而沒(méi)有效果的基因缺陷，說(shuō)明這些基因?qū)е碌奈：Γ瑲錃鉄o(wú)法對(duì)抗。這一研究結(jié)果也給我們一個(gè)提示，氫氣肯定不是對(duì)所有的疾病，所有的個(gè)體都能產(chǎn)生效果。同樣是線(xiàn)蟲(chóng)，同樣存在某種基因缺陷，氫氣對(duì)有的類(lèi)型有效果，有的沒(méi)有效果。其實(shí)如果對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行細(xì)分，即使是一直類(lèi)型，結(jié)果也存在很大差距，這些我們都一般用個(gè)體差異來(lái)解釋。然后用統(tǒng)計(jì)學(xué)來(lái)判斷，就是根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，兩種處理有差異的可能性比較大。
 

　　進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，氫氣改善線(xiàn)蟲(chóng)活性氧(ROS)水平明顯低于對(duì)照組。這是證明氫氣在線(xiàn)蟲(chóng)具有抗氧化作用的證據(jù)。不過(guò)減少活性氧不是一個(gè)非常準(zhǔn)確的描述，一般測(cè)試結(jié)果都是過(guò)氧化氫，而經(jīng)典氫氣效應(yīng)并不是中和這種物質(zhì)。所以下降只代表氧化應(yīng)激，不能證明氫氣直接中和活性氧。在基因轉(zhuǎn)錄水平上，氫氣改善14天使age-1和let-363表達(dá)明顯下降，但ins-18的表達(dá)增加。這一研究結(jié)果提示，氫氣延長(zhǎng)衰老存在基因表達(dá)相關(guān)證據(jù)。當(dāng)然產(chǎn)生這些表達(dá)改變的原因需要進(jìn)一步研究。
 

　　百草枯(paraquat, PQ)可以縮短N(yùn)2和sod-5突變株的壽命。這是一種非常劇烈的毒性藥物，能產(chǎn)生典型的氧化損傷?？梢哉f(shuō)是氧化導(dǎo)致動(dòng)物壽命下降的原因。但是使用氫氣也能讓這些百草枯中毒的線(xiàn)蟲(chóng)壽命恢復(fù)正常睡眠。氫氣對(duì)抗百草枯中毒過(guò)去曾經(jīng)有大鼠模型研究，南昌大學(xué)和我們課題組過(guò)去有這方面研究。這種藥物中毒及其恐怖，開(kāi)始沒(méi)有什么不適，但是毒性發(fā)作要人生命，主要是肺纖維化呼吸衰竭，人從清醒一步步走向死亡。氫氣對(duì)這種毒性的作用只是從抗氧化角度進(jìn)行的研究。
 

　　這些結(jié)果說(shuō)明，秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)壽命與氧化應(yīng)激密切相關(guān)，氫氣通過(guò)減少氧化應(yīng)激損傷可以顯著延長(zhǎng)壽命。表明，氫氣是一種有價(jià)值的抗氧化劑，可以顯著降低體內(nèi)ROS水平，延長(zhǎng)秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)的壽命。本研究也為后續(xù)氫氣抗衰老研究中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
 

　　本研究來(lái)自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院張成崗教授課題組，內(nèi)容發(fā)表在PLoS ONE。
 

　　Zhang M, Li Z, Gao D, Gong W, Gao Y, Zhang C (2020) HydrogenextendsCaenorhabditis eleganslongevityby reducing reactive oxygen species. PLoS ONE 15(4): e0231972.

　　https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231972

　　上內(nèi)容摘自《孫學(xué)軍 氫思語(yǔ)》，僅限于知識(shí)科普，不代表對(duì)本公司產(chǎn)品的宣傳。