说到氢气,大家都不会陌生。氢元素坐了元素周期表第一把交椅,而氢气是世界上密度最小的气体。无色、无味、无毒,高度易燃,具有一定的还原性;燃料电池的备选方案之一,隔三差五就会出一个大新闻……
等离子态下的氢 图片来源:wikipedia.org
不过,氢气也有不为人知的一面。比如说治病。
1975年,国外学者用2.5%的氧气和97.5%的氢气,在8个大气压的条件下,治疗小鼠鳞癌,结果癌症明显消退,拉开了氢气医学研究的序幕;21世纪初,Gharib等在高压氧舱中加入氢气,治疗血吸虫引起的慢性肝炎,取得了不错的效果。但是,“高压氢气”太特殊,一般医院很难满足相关条件,所以,氢气的医学运用,一直未受重视。
高压氧舱 图片来源:cnpc.com.cn
直到2007年,Ohsawa等人发现,常压下吸入2%的氢气就能明显减轻实验大鼠的脑缺血-再灌注损伤,相关研究才广受关注。[1]
缺血-再灌注损伤,顾名思义,它包含了缺血、再灌注两个过程。
首先是缺血。很多原因都可以引起器官缺血,比如冠状动脉痉挛、心脏骤停,或者断指再植和器官移植等。鱼儿离不开水,细胞不能缺少血液的滋润。所以,一旦发生缺血,要尽快恢复血液供应。
然而,学者们发现,有的器官在血液贯通后好转或者恢复正常,有的不仅没有恢复功能,反而加重了组织、器官的功能障碍和结构损伤。这就是缺血-再灌注损伤。
缺血-再灌注损伤的机制非常多样,主要由自由基的作用和白细胞的激活引起。
自由基包括氧自由基、脂质自由基等,性质非常活泼,一旦生成,就会像原子的链式反应一样,通过中间代谢产物不断产生新的自由基。大量自由基可以跟细胞的正常成分,如蛋白质、核算等,发生反应,造成细胞结构损伤和功能障碍。
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