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疑問解答之氫代謝

文章來源:孫學(xué)軍 氫思語發(fā)布日期:2021-08-09 10:34瀏覽次數(shù):
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氫氣的代謝相關(guān)問題包括:氫氣的細(xì)胞代謝規(guī)律,或氫氣是否能利用或制造氫氣,氫氣和其他藥物的相互作用等。

我經(jīng)常說,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(xì)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(yán)謹(jǐn)?shù)膯栴}。

氫氣發(fā)揮生物學(xué)作用或藥物學(xué)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(xué)效應(yīng)的重要內(nèi)容。如果生物體系能代謝氫氣,就如細(xì)菌領(lǐng)域,氫氣的生物學(xué)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(xué)效應(yīng)。
 

一、氫氣代謝是指生物化學(xué)過程,不是指化學(xué)反應(yīng)。
 

氫氣能否在人類等哺乳動物細(xì)胞內(nèi)代謝,是氫氣醫(yī)學(xué)的核心問題之一。如果氫氣不能在細(xì)胞內(nèi)代謝,這很難理解氫氣的諸多細(xì)胞學(xué)效應(yīng),當(dāng)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(yīng),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(xué)反應(yīng)。但是這種反應(yīng)和生化代謝的情況不一樣,一是這種反應(yīng)缺乏生物學(xué)特點,氫氣和羥基自由基反應(yīng)更是一種化學(xué)過程,因為不需要在生物體系中就可以進(jìn)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(xué)反應(yīng),最典型就是葡萄糖經(jīng)過幾十個復(fù)雜過程,最終實現(xiàn)和氧氣反應(yīng),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(xué)反應(yīng)過程。
 

二、氫氣存在生物化學(xué)反應(yīng)的可能性。
 

氫氣是典型生物學(xué)氣體,在細(xì)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(xì)菌可以被代謝,在哺乳動物細(xì)胞存在類似代謝過程,至少不存在生物化學(xué)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(yīng)該存在兩個技術(shù)策略,一是用氫同位素氘進(jìn)行標(biāo)記,氘氣化學(xué)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(biāo)記的目標(biāo)分子,然后結(jié)合各種組學(xué)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(xì)胞類似和分子層面進(jìn)行追蹤。使用氘氣對動物進(jìn)行長期標(biāo)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(xì)胞學(xué)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(xì)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(yán)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(xì)胞耐受缺氧的能力明顯超過整體動物,不同細(xì)胞體系耐受缺氧也存在很大差異,培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行嚴(yán)格無氧也有利于發(fā)現(xiàn)氫氣代謝過程。


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