雖然有大量研究證據(jù)表明,氫氣能治療或潛在治療的疾病種類很多,但絕對不是什么都可以治,即使能有效,也不是每個人都有一樣的效果,即使有效果,也不是每個人的效果都一樣,具體到一個人,不同的條件下效果也可能不一樣??傊豢蛇^分夸大氫氣的效果,氫氣不是一種臨床藥物。 一、前言,氫氣是一種新型生物抗氧化劑 (一)活性氧和疾病 1、活性氧 活性氧具有兩面性,不僅是重要的生物活性物質(zhì),對機體細胞生理功能的實現(xiàn)不可缺少,但也是有毒物質(zhì)可發(fā)揮損傷效應(yīng)。物質(zhì)和能量的新陳代謝是生命的基本特征,細胞利用氧氣對能量物質(zhì)進行氧化分解并產(chǎn)生ATP,新陳代謝過程主要發(fā)生在線粒體內(nèi),這些過程也會產(chǎn)生一定量自由基、活性氧和活性氮,活性氧最具有代表性。低水平活性氧是細胞功能的基本條件,例如細胞NADPH氧化系統(tǒng)產(chǎn)生活性氧能破壞病原體。NADPH可把電子轉(zhuǎn)移給氧氣分子并啟動下游反應(yīng)產(chǎn)生次氯酸,次氯酸具有殺死細菌的作用,可幫助炎癥細胞對吞噬的細菌進行殺滅,類似于我們?nèi)粘I钪惺褂么温人嵯練⒕?。NADPH氧化酶缺乏會導(dǎo)致慢性肉芽腫性疾病,這種免疫缺陷疾病患者極易發(fā)生細菌感染。線粒體電子傳遞鏈中,電子泄露可以導(dǎo)致氧氣被部分還原為超氧陰離子活性氧,這是細胞內(nèi)活性氧最主要的來源。過氧化氫是細胞內(nèi)含量最高的活性氧,也是許多細胞因子、胰島素、生長因子,細胞內(nèi)信號分子JNK1、p53和NF-kB等發(fā)揮作用的必須條件。沒有這些活性氧參與的過程,生物不可能存在。 生理學上重要的活性氧包括羥基自由基、超氧陰離子、一氧化氮、二氧化氮、過氧化自由基和脂質(zhì)過氧化自由基。其他重要含氧化合物,雖然不是自由基,但會形成自由基的的氧化劑,如過氧化氫、臭氧、單線態(tài)氧、次氯酸、亞硝酸、過氧亞硝基、三氧化二氮和脂質(zhì)過氧化物等。這些自由基和能產(chǎn)生自由基的氧化劑共同稱為活性氧。超氧陰離子和過氧化氫在低濃度時發(fā)揮重要生理作用,也具有信號分子作用參與許多信號傳導(dǎo)過程,參與細胞凋亡、增殖和分化等生物過程的調(diào)節(jié)。一氧化氮則屬于重要神經(jīng)遞質(zhì),并能調(diào)節(jié)血管張力。 正常代謝不斷生成活性氧,也不斷被內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)消除。SOD可將超氧陰離子轉(zhuǎn)化為氧氣和過氧化氫。在谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶催化下,過氧化氫則可還原為氧氣和水。 2、活性氧和疾病的關(guān)系 雖然活性氧對免疫細胞殺死病原體必不可少,也具有重要生理功能,但是在慢性炎癥條件下過量活性氧產(chǎn)生會破壞自身分子,導(dǎo)致組織細胞損傷。1)過量活性氧可以攻擊細胞蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、脂蛋白和DNA,導(dǎo)致疾病發(fā)生。在許多急性和慢性疾病病理生理過程中,氧化應(yīng)激具有核心作用。急性氧化應(yīng)激可能出現(xiàn)炎癥,運動過量、心肌缺血、器官移植、出血性休克和感染等都存在氧化應(yīng)激。組織缺血再灌注存在典型的氧化應(yīng)激損傷。在創(chuàng)傷、缺血、膿毒癥等急性疾病可導(dǎo)致組織缺血和自由基的產(chǎn)生。當這些組織恢復(fù)血流時,更多自由基會產(chǎn)生并造成組織氧化損傷。急性心肌缺血由于冠狀動脈閉塞,最有效的通過經(jīng)皮冠狀動脈介入治療重新打開閉塞的血管,這是一種典型的組織缺血再灌注損傷,缺血性心肌再灌流時線粒體大量電子泄露,電子給氧氣分子產(chǎn)生超氧陰離子。SOD催化,超氧陰離子變成過氧化氫,然后在谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶催化下,過氧化氫變成水。這些都關(guān)系不大,可怕的是過氧化氫通過芬頓或維斯反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基,羥基自由基可是生物體系中活性最強的氧化劑,幾乎無所不摧。當然超氧陰離子和一氧化氮可以直接反應(yīng)產(chǎn)生過氧亞硝酸陰離子,過氧亞硝酸陰離子也是強毒性自由基,能導(dǎo)致細胞氧化損傷。有大量研究證據(jù)說明缺血再灌注損傷和自由基的存在密切關(guān)系,例如組織缺血再灌注能檢測到大量活性氧的產(chǎn)生,使用自由基清除劑能有效緩解組織缺血再灌注損傷,給組織增加活性氧也能產(chǎn)生缺血再灌注的類似組織損傷。實際上,羥基自由基是導(dǎo)致各種氧化應(yīng)激組織損傷的核心成分已經(jīng)得到廣泛認可。表1列出了自由基有關(guān)各種臨床疾病。 除了身體內(nèi)部原因外,x射線、伽馬射線、β/α粒子輻射、中子、紫外線、洗滌劑、工業(yè)和家用化學品和各種藥物代謝都可以導(dǎo)致體內(nèi)自由基增加。
表1 氧化應(yīng)激相關(guān)疾病
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