作者簡(jiǎn)介：

孫學(xué)軍，第二軍醫(yī)大學(xué)海醫(yī)系教授，博士生導(dǎo)師，長(zhǎng)期從事潛水醫(yī)學(xué)、氣體生物學(xué)方面研究，國(guó)內(nèi)氫分子效應(yīng)研究領(lǐng)軍人。

內(nèi)容摘要：

本文從德國(guó)諾爾登瑙的“神奇之水”說(shuō)起，以通俗易懂的語(yǔ)言講述了氫氣的基本理化特性，生物學(xué)效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)歷史，對(duì)于不同種疾病的治療作用，人們可以利用氫氣的方式，并且詳細(xì)地揭示了氫氣發(fā)揮作用的機(jī)制—選擇性抗氧化作用，同時(shí)解除了人們對(duì)氫氣安全性的擔(dān)憂。

諾爾登瑙是位于德國(guó)西北部城市杜塞爾多夫東邊的一個(gè)小村莊，這個(gè)僅有數(shù)百人口的小村莊，每年卻吸引著幾十甚至幾百萬(wàn)來(lái)自世界各地的游客參觀體驗(yàn)。是什么使得這樣一個(gè)小村莊如此具有吸引力？那就是眾人傳說(shuō)的“神奇之水”。“神水”出自諾爾登瑙村中的一個(gè)洞窟，相傳許多深受病痛折磨的患者大量飲用“神水”之后，糖尿病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腫瘤等不同疾病的相關(guān)癥狀都得到了緩解甚至痊愈。1998年，日本朝日電視臺(tái)《探明真相》節(jié)目播出《包治百病？——神奇之水的真相》，揭秘了諾爾登瑙洞窟“神水”的“神奇”之處——富含氫氣。“神水”是否真有神效？氫氣是否真能治愈疾病？個(gè)案報(bào)道雖不能盡信，卻仍啟發(fā)和催促著科學(xué)家去探尋氫氣的生物學(xué)效應(yīng)。

自發(fā)現(xiàn)以來(lái)，氫氣這一自然界最小、最簡(jiǎn)單的分子，無(wú)色無(wú)味，一直被認(rèn)為是生理惰性氣體，僅以物理溶解狀態(tài)存在于機(jī)體，不與機(jī)體內(nèi)任何物質(zhì)發(fā)生任何反應(yīng)。而2007年，日本醫(yī)科大學(xué)老年病研究所太田成男教授在國(guó)際著名醫(yī)學(xué)雜志《自然醫(yī)學(xué)》上發(fā)表文章表明，他通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)呼吸少量氫氣可顯著地改善由缺血再灌注損傷所導(dǎo)致的腦梗死，且效果優(yōu)于臨床上常用于治療腦梗的藥物依達(dá)拉奉。這一發(fā)現(xiàn)翻開了氫氣生物學(xué)效應(yīng)研究的新篇章，并迅速引起美國(guó)、日本、中國(guó)等多國(guó)學(xué)者關(guān)注。

那么，氫氣如何在人體中發(fā)揮作用，又通過(guò)怎樣的機(jī)制來(lái)治療疾??？要解答這個(gè)問(wèn)題首先需要明確兩個(gè)與人體衰老及疾病發(fā)生密切相關(guān)的兩個(gè)概念：自由基和活性氧。物質(zhì)組成的基本單位是原子、原子團(tuán)或分子，其外圍常環(huán)繞著兩兩配對(duì)的電子，一旦某種原因使得電子不能成對(duì)存在，這個(gè)基團(tuán)就會(huì)變得活躍，稱為“自由基”，生物體內(nèi)與氧代謝有關(guān)的含氧自由基和易形成自由基的過(guò)氧化物統(tǒng)稱為“活性氧”。人體可以不斷地產(chǎn)生活性氧，同時(shí)又存在著相對(duì)應(yīng)的平衡系統(tǒng)來(lái)中和過(guò)多的活性氧。病理情況下（如炎癥或應(yīng)激狀態(tài)）等，這種平衡會(huì)被打破，導(dǎo)致體內(nèi)活性氧累積，對(duì)蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子、細(xì)胞產(chǎn)生破壞作用，導(dǎo)致細(xì)胞衰老、凋亡或壞死，這就是“氧化損傷”。氧化損傷幾乎在所有疾病的發(fā)生發(fā)展中都起著不同程度的作用，被很多人認(rèn)為是百病之源。因此，一直以來(lái)，人們都在尋找抗氧化劑，以此中和人體內(nèi)過(guò)多的活性氧，從而達(dá)到治療疾病的目的。

在找尋抗氧化劑的過(guò)程中，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，并不是抗氧化劑越強(qiáng)，它的作用就越好，甚至反而有可能導(dǎo)致疾病發(fā)生。最主要的原因就是活性氧也有“好壞”之分，如一氧化氮就是體內(nèi)重要的氣體信號(hào)分子，參與血管功能的調(diào)節(jié)，是一種“好”的活性氧。因此一味地清除活性氧并不一定能達(dá)到治療疾病的目的。最理想的解決途徑就是能夠找到一種抗氧化劑，在保留“好”活性氧的基礎(chǔ)上，中和“壞”活性氧，發(fā)揮類似“取其精華，去其糟粕”的功用。而氫氣，恰好就有這種特性，即“選擇性抗氧化”。太田成男教授發(fā)現(xiàn)氫氣只能選擇性地與體內(nèi)“毒性”最強(qiáng)的兩種活性氧羥自由基、亞硝酸陰離子反應(yīng)，這也正是氫氣在體內(nèi)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。太田成男教授同時(shí)還發(fā)現(xiàn)氫氣具有抗炎、抑制細(xì)胞凋亡等多方面的作用。

一系列基礎(chǔ)試驗(yàn)及臨床研究都顯示，氫氣在多種疾病中發(fā)揮著積極的作用。（1）缺血再灌注損傷性疾病：機(jī)體組織器官正常代謝及功能的實(shí)現(xiàn)必須依賴良好的血液供應(yīng)，血液一旦中斷，會(huì)造成組織器官缺血缺氧損傷，而當(dāng)再次恢復(fù)血供時(shí)，會(huì)導(dǎo)致更加嚴(yán)重的組織器官損傷，這就是“缺血再灌注損傷”。這是因?yàn)檠旱脑俅喂嘧?huì)誘導(dǎo)活性氧增多，從而引發(fā)氧化損傷，例如羥基富集會(huì)造成核酸、蛋白質(zhì)、細(xì)胞膜損傷，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡和死亡，臨床上這種損傷可見于血管栓塞（如腦卒中）、器官移植等。氫氣則恰好可以選擇性地與羥基發(fā)生氧化還原反應(yīng)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也已證實(shí)富氫水所含的氫氣能夠有效緩解腦、心臟、肝臟、腸道、腎臟等器官缺血再灌注引起的損傷。（2）炎癥性疾?。貉装Y反應(yīng)和氧化應(yīng)激是緊密相連的兩種病理生理過(guò)程，炎癥組織周圍常常會(huì)存在大量活性氧，氫氣通過(guò)其“選擇性抗氧化”的特性，發(fā)揮抗炎作用，目前的發(fā)現(xiàn)也表明氫氣可以在胰腺炎、肝炎、膿毒癥、炎癥性腸病等疾病的治療中發(fā)揮作用。（3）中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變：Fujita等在小鼠帕金森病模型中證實(shí)氫氣水可以保護(hù)動(dòng)物腦內(nèi)多巴胺能神經(jīng)元，減輕行為學(xué)改變，從而抑制帕金森病的發(fā)展與演進(jìn)；，本課題組發(fā)現(xiàn)氫氣飽和生理鹽水可以改善阿爾茲海默模型小鼠的行為認(rèn)知障礙。（4）代謝性疾?。弘S著人們飲食習(xí)慣、生活方式的改變，因代謝異常而引起的慢性疾病即代謝性疾病的發(fā)病率越來(lái)越高，包括血脂異常、糖尿病、肥胖、高血壓等。Nakao等在20名代謝綜合征患者的研究中發(fā)現(xiàn)，每天飲用1．5～2升富氫水，持續(xù)8周后，人體血液和尿液中的氧化指標(biāo)發(fā)生顯著改善。Kajiyama等在30名Ⅱ型糖尿病患者中采用隨機(jī)、雙盲和安慰劑對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)飲用0．9升富氫水8周，可以改善患者異常的糖代謝和脂代謝，降低血液中低密度脂蛋白含量。在6名糖耐量異?；颊咧校?人的糖耐量恢復(fù)正常，這也表明氫氣對(duì)人類糖尿病具有一定治療作用。

古人云：“是藥三分毒。”氫氣具有如此多的效用，又是否具有毒副作用呢？人體究竟可以通過(guò)哪些途徑來(lái)利用氫氣？

決定一種藥物或保健品能否應(yīng)用于人體的因素主要有兩個(gè)：安全性和有效性，且安全性先于有效性。也就是說(shuō)在某種疾病的治療中，無(wú)論氫氣多么有效，毒副作用過(guò)強(qiáng)，都不可能加以應(yīng)用。令人欣慰的是，目前還沒(méi)有任何研究證據(jù)表明氫氣對(duì)人體有毒害性。其主要依據(jù)來(lái)源于氫氣已在潛水醫(yī)學(xué)中廣泛應(yīng)用和氫氣作為“內(nèi)源性氣體”的特質(zhì)（人體腸道菌群即可以產(chǎn)生氫氣）。

那么，既然氫氣如此有效，又如此安全，應(yīng)該怎樣對(duì)它加以利用呢？目前人們利用氫氣的方式主要有以下幾種：（1）呼吸氫氣，這是最容易想到的人體吸收氣體的方式；（2）飲用氫氣水，前文提及的“神奇之水”即屬于此類；（3）氫氣生理鹽水，即將氫氣溶解于生理鹽水中加以應(yīng)用，這是我國(guó)學(xué)者在氫氣研究方面的重要貢獻(xiàn)；（4）經(jīng)過(guò)皮膚擴(kuò)散，如氫氣??；（5）誘導(dǎo)腸道菌群產(chǎn)生氫氣，本課題組即通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，乳果糖灌胃可以誘導(dǎo)腸內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)源性氫氣，對(duì)于腦缺血再灌注引起的腦梗死有治療作用；等等。

如此看來(lái)，氫氣這個(gè)自然界中相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)，卻在生命活動(dòng)中可以發(fā)揮如此重要功用，在未來(lái)的疾病預(yù)防與治療中，氫氣也將扮演重要角色，真可謂氫氣不“輕”。