我和日本的太田成男教授，气体医学研究主编美国洛玛琳达大学的张和教授共同撰写了EDITORIAL，代表这个领域学者对这一研究的初步看法。当然任何新发现需要更多学者和更多研究证据验证才能获得共识，我们拭目以待。

Discovery of a hydrogen molecular target Sun X, Ohta S, Zhang JH - Med Gas Res

铁卟啉作为氢气的主要分子靶标/生物传感器，可催化氢气分别将羟基自由基还原为水和二氧化碳 还原为一氧化碳进行下游信号传导

1975年，Dole等在皮肤荷瘤小鼠模型中发现，暴露于8 atm (1 atm = 101.325 kPa)的氢气/O2(97.5%:2.5%)混合气体2周后，皮肤肿瘤明显消退，推测这可能与氢气的羟基自由基和O2-清除作用有关。Ohsawa等在2007年发现氢气可以选择性地还原具有高氧化性的羟基自由基而不是其他活性氧，但后来的研究表明氢气直接还原羟基自由基的概率/效率相当低越来越多的研究表明，硫化氢可以调节线粒体的呼吸，尤其是在抗癌方面，这很难用硫化氢直接还原羟基自由基来解释。氢气可能是一种还原剂或/和一氧化碳基/一氧化氮(NO)样的气体信号分子，这一点以前没有得到实验证实。

更令人鼓舞的是，Jin等人在实验中鉴定了一种铁卟啉作为氢气的分子靶标/生物传感器。他们发现无论在游离态还是蛋白限制态，铁卟啉都可以通过与氢气反应获得高还原度的铁配位氢原子，进而在低氧微环境中不仅可以将羟基自由基中和成水，还可以将二氧化碳还原成一氧化碳基。

铁卟啉主要富集在细胞线粒体和红细胞中，是氢气的两个主要工作场所。在细胞线粒体，氢气可以在铁卟啉的局部催化下有效地还原羟基自由基，从而减轻氧化应激，发挥抗炎作用。此外，在实体肿瘤和心脏缺血等缺氧微环境中，铁卟啉催化生成的一氧化碳基与铁卟啉局部协调，介导下游一氧化碳基信号传导，诱导肿瘤细胞凋亡，通过缓解缺氧保护心肌细胞。除清除羟基自由基外，其对多种疾病的治疗作用可能还与下游一氧化碳基信号有关。由于其他医用气体，如NO, 一氧化碳基和硫化氢，以铁卟啉(血红素)为靶点来诱导信号转导，因此氢气通常以铁卟啉(血红素)为靶点来发挥其功能是很有趣的。

含有大量铁卟啉的红细胞是一种天然的氢气载体。在缺血缺氧微环境中，红细胞既可以作为氢气的局部捕获者，也可以作为氢气靶向治疗的加氢催化剂。在富含氧气的血液循环中，氧分子通过耗尽反应性氢气在一定程度上阻碍了氢气的远程输送，但充分氢化的红细胞可以凭借快速的血液流动，清除血液循环甚至全身的羟基自由基，这意味着持续充足的氢气供应的必要性。

在植物中，氢气的药物/干旱/盐/重金属耐受和抗氧化应激的作用可能来自于下游的一氧化碳基。值得注意的是，适度的氢气浓度可以最大限度地提高植物病害的治疗效果，这可能是由于在过高的氢气浓度下一氧化碳基中毒所致。因此，特别高剂量的氢气可能会对动物细胞产生细胞毒性，可用于抗癌，并指导探索和避免氢气的潜在毒副作用。

一些疾病如慢性肝病、神经退行性疾病与游离铁卟啉高度相关，可诱导Fenton反应依赖性铁死亡。氢气对这些疾病的治疗作用除了催化清除生成的羟基自由基外，还可能与阻断fenton反应有关。它可以为氢气基药物的发现和开发提供很大的启发。

值得注意的是，铁卟啉被鉴定为一种氢化生物催化剂，在氢储存和转化中发挥作用。过渡金属配位卟啉及类似配位结构的分子在氢的高效储存、安全精准输送、个性化转化和高效利用等方面可能具有重要的应用价值。Jin等发现氢气可以增强一氧化碳基的作用，血红素蛋白具有储存和转运氢气的潜力，这无疑是氢生物医学领域的重要突破，为未来氢的医学机制研究提出了新的方向。然而，一旦发现这些影响，就有理由担心氢气可能会阻碍氧的运输，导致需氧生物的缺氧。无论如何，这可能是氢生物效应研究的一个重要进展，为理解和分析氢的效应提供了重要的证据。