氢气医学

核心十问之三:氢作用靶点

发布时间:2021-08-12本文来源: 氢思语

氢气作用靶点或作用机制(十问3)。

 

氢气有没有作用靶点?氢气是否存在特殊作用机制?

说氢气生物学作用机制,一般都说是选择性抗氧化,含义是指氢气能选择性和羟基自由基等强活性自由基发生反应,不影响过氧化氢和一氧化氮等具有信号作用的活性氧自由基。2007年日本医科大学太田成男教授提出氢气选择性抗氧化这一作用机制,此后一直是氢气生物医学研究领域的最重要假说,也能解释许多氢气生物医学效应。例如,氢气能减少氧化损伤,氢气抗炎症抗凋亡也能用抗氧化效应来解释,甚至氢气具有某些基因调节作用也和选择性抗氧化密切相关。

但是,氢气选择性抗氧化从开始提出就受到许多质疑。尤其是化学领域的学者认为,氢气虽然具有选择性中和羟基自由基的作用,但是羟基自由基是活性极强的自由基,一旦产生就可以和水以外的多种物质发生反应,氢气在复杂的生物组织中,并不拥有和其他全部还原性生物分子进行竞争的优势,氢气所谓选择性抗氧化可能只是一个美好愿望或故事。此外,选择性抗氧化也难以解释氢气持续效应和广泛生物学效应的特点。总之,氢气作用机制仍然是需要认证探讨的科学问题。

氢气的作用靶点到底有没有,我认为一定有作用靶点,因为如果认为氢气没有作用靶点,基本上就是等于认为氢气没有作用。当然氢气作用靶点可能和许多经典的信号分子不一样,因为生物信号分子,要么具有比较复杂的空间结构,要么能特异性与其他生物分子结合,信号物质和生物分子相互作用可以产生变构效应。氢气不仅没有复杂的结构,也难以和其他生物分子发生结合,这让人难以理解这种物质如何产生特异性的生物分子相互作用。不过,大千世界,无奇不有。氢气作为生物系统的明星分子,自然有其特点。例如氢气分子扩散能力强大,能让这种分子进入其他生物分子内部,这给氢气产生独特效应提供了结构基础。当然虽然氢气分子本身比较稳定,但在生物体系存在非常多种多样的催化系统,特别是金属离子为活性中性的催化系统,这些活性中心和氢气发挥相互作用完全具有可能。只要想一下,氢气在的钢脆能力和钯金催化氢气为氢原子这种物理化学现象,就能接受氢气在生物系统中创造奇迹的可能。氢气的催化作用也可以参考1975年《科学》杂志研究氢气抗癌作用的思路,是几个美国化学生物学家,根据氢气能催化某些自由基反应,推测氢气会在身体内也具有这样的作用。

我个人一直有这种感觉,氢气发挥生物学效应可能具有多靶性,这种多靶性类似温度、酸碱度、渗透压等内环境调控因子,这种环境调控因子大部分都具有对多种生物化学过程产生广泛性影响的特点,广泛性特点一方面决定了这种效应的重要性,但是和这些环境因子不同的是,氢气对生物系统的影响没有这些因子明确范围特征,例如温度有非常窄的适应范围,温血动物的人体温度一般在37度左右,酸碱度在7.4左右,渗透压也在比较窄的范围。另外一种可能就是氢气的生物催化作用,作为一种强大扩散能力的分子,如果能参与某些生物化学过程,或者加强或抑制这些过程,都可能产生类似催化剂样的效应。