手術項目 | Service
Home > 手術項目 > 氫水對內臟的幫助
人體細胞能分解利用氫氣嗎?

人體細胞能分解利用氫氣嗎?


氫氣產生生物學效應可從兩個方面考慮,一是作為調節性物質,二是作為代謝參與物質。根據目前的研究,氫氣是選擇性中和羥基自由基,這是需要氫氣參與化學反應的,但這並不是身體內基本的代謝途徑,仍是屬於減少氧化損傷的調節性層面。或者這種反應本身不具有生物效應,而只具有減少羥基自由基,抑制其損傷效應的間接效應,不是真正意義的參與代謝。參與基本代謝過程的典型物質如葡萄糖和氧氣,對細胞生理功能的影響具有極端重要的地位,這些物質的水平也會影響細胞的基本生理功能,身體一定會圍繞這些物質的濃度調節建立一套體系,身體也一定會對這些物質水平的改變產生劇烈的反應。比如葡萄糖的跨細胞轉運就有專門的葡萄糖轉運蛋白,調節血糖水平就有胰島素和胰高血糖素等多種重要激素,低血糖會導致大腦喪失基本功能,高血糖也會導致糖尿病危害身體健康。氧氣水平調節也是身體重要的調節功能,氧氣不足也會產生一系列急性和慢性反應,嚴重低氧可以導致身體功能喪失甚至生命危險。一氧化氮則是調節層面的生物分子,其地位遠遠不如氧氣和葡萄糖的地位,但對血管張力、神經和免疫系統功能的調節也是不可或缺的因素。是否參與代謝的最重要區別是參與反應是否是生物生存所必需,是否具有具體代謝調節模式。

在細菌的世界,氫氣的地位類似於葡萄糖在人類的地位,不僅細菌可以合成氫氣,也能利用氫氣產生能量物質,成為細菌維持生命的物質基礎。但是在複雜的多細胞生物如人類,氫氣並沒有確定是否可以被代謝或製造,雖然發現具有許多生物學效應,解釋和理解這些效應只從調節作用角度出發,主要是不能明確氫氣是否能被人體這種複雜生物組織代謝和合成,如果能代謝或合成,氫氣的作用地位一下子會上升到很高水平。可惜這方面的研究比較少,目前無法確定氫氣在高等生物組織內的代謝細節,如細胞是否能分解氫氣,是否能製造氫氣,分解和製造氫氣的分子細節等。

高等生物是從低等生物進化來的,低等生物的代謝途徑往往在高等生物有體現。氫氣在低等的微生物領域的地位如此關鍵,這些代謝過程難道就不會出現在高等生命生化過程中。對氫化酶和線粒體電子傳遞鏈複合物的分子進化研究發現,複合物I和氫化酶在進化上具有同源性。這強烈暗示,複合物可能存在氫氣代謝的類似結構。甚至可能是代謝氫氣的重要部位。

關於氫氣在高等生物體系內的代謝情況,有兩個方面的研究,一是對進入身體內的氫氣釋放量進行分析,如果進入的量多,釋放的量少,則可以提示氫氣被體內組織消耗。2007年《自然醫學》關於氫氣的奠基性研究論文中就使用了這個邏輯證明腦組織內氫氣被消耗。另一方面就是利用氫的天然同位素進行標記,半個世紀前的研究曾經使用氚標記氫氣,研究發現腸道內細菌是動物氧化氫氣的主要部位,但同時發現哺乳動物某些器官如脾臟也能比較快速氧化氫氣,這一研究比較明確地證明高等生物如大鼠組織也具有代謝氫氣的作用,但是這些研究並沒有引起生物學領域的重視,甚至今天的氫氣生物學領域都沒有重視這一研究,比較重要的依據是最近研究氫氣效應的學者並沒有引用這些關鍵文獻。同位素標記研究也有使用氘氣的,2015年的一項研究使用腹腔注射氘氣,通過分析動物血液內水中氘水平作為氘被氧化代謝的證據,發現氘氣腹腔注射後很高比較被氧化代謝。但是考慮到腹腔內腸道內細菌能快速分解氫氣,這一研究並不能排除氫氣先被細菌氧化後被腸道黏膜吸收進入血液的,這給氫氣是動物自身細胞代謝帶來非常大的不確定性。