面对学术挑战,氢气医学如何应对

时间:2018-05-20 04:09:48 来源:
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真理越辩愈明。任何一种新的理论都会遇到来自各方面的质疑,只有面对质疑并提出解决问题的方法,理论才能最终受到广泛接受。2007年,日本学者首先提出氢气具有选择性抗氧化作用,能治疗氧化应激损伤类疾病,随后众多国际同行开展相关研究,证明氢气对许多疾病具有非常理想的治疗作用,不仅发现具有抗氧化作用,而且证明具有抗炎症抗细胞凋亡的作用,不过抗炎症和抗凋亡的源头仍然是抗氧化。因此选择性抗氧化是氢气生物学效应最流行的说法。不过这一说法目前面临严重挑战。
Willem H. Koppenol
2014年来自瑞士理工学院有机化学研究所自由基生物学研究学者Willem H. Koppenol在《自由基生物医学》杂志发表论文,对氢气选择性抗氧化的观点提出挑战。这是自2007年日本太田成男课题组在《自然医学》杂志发表氢气通过选择性抗氧化治疗脑缺血再灌注损伤以来遇到的最大挑战。类似反对观点早在2007年就有人提出,主要依据是根据氢气和羟基自由基反应的速度远低于其他机体内还原性物质,推测氢气不可能通过选择性抗氧化发挥作用。但是这种说法并没有用实验证据来说明。后来曾经有日本学者也提出氢气并没有发现和羟基自由基发生反应的研究,但并没有引起大家关注,因此这种观点也一直成为氢气生物学领域的标准说法。
Koppenol是国际上自由基生物学领域的著名学者,他们这次采用比较严格的实验证明氢气和亚硝酸阴离子几乎不发生反应,与羟基自由基发生反应的可能性也不大,因此从 吸氢机的价格实验上否定了氢气选择性抗氧化的说法。
不过这一研究并不能否定氢气的生物学效应,因为没有进行整体动物实验,过去的许多研究结果也提示,氢气的作用确实难以用选择性抗氧化来明确解释,有许多研究发现氢气能影响多种基因表达,促进内源性抗氧化系统的功能,这些现象都不能用选择性抗氧化直接解释。氢气生物学效应机制的研究7年来并没有明显突破,现在有学者对选择性抗氧化提出挑战应该值得鼓励的。本人在2014年3月全国学会中也提出氢气选择性抗氧化存在许多疑问。现在的研究说明,我们的疑问仍然不够彻底。也许选择性抗氧化根本就是个传说。因此,关于氢气效应机制的研究将成为这个领域的更为紧迫的问题。
我给太田教授去信问他对该文章的态度,太田给我的回信是这样的。
我基本上欢迎各种和批判性讨论,尤其是关于氢气为什么会有那么巨大作用的分子机制方面的讨论。我一直对氢气作用这一现象充满好奇,虽然2007年后我对氢气作用机制进行多方面的探索,但是遗憾的是许多尝试都没有阳性结果。例如我们检测了氢气是否能降低细胞和溶液中NAD+、FADH、三价铁离子、二价铜离子和氧化型血红素水平,但是检测结果都显示没有改变。每个人都有权利提出质疑,但是科学家应该努力获得更多实验证据,没有实验证据条件下的讨论往往是苍白的。提出任何工作假说,我们都应该意识到适用条件,在简单的化学溶液中的实验结果,绝对不能代替复杂的生物体内情况。有时候,在化学溶液中不可能发生的反应,不一定在生物体内不会发生。
氢气治疗疾病领域仍然存在许多谜团。从化学角度,氢气只能和羟基自由基和亚硝酸阴离子发生反应,但不能与大多数生物分子直接发生化学反应,这不等于氢气不能与其它生物分子相互作用启动信号效应。在生物催化剂存在的情况下,氢气与许多生物分子发生化学反应的可能性也完全存在,当然这种推测假定的催化剂应该在细胞内有足够多含量。此外,氢气体积非常小,不太可能与特定受体分子结合,因为大分子内部的原子震动就足够会破坏这种潜在的结合。因此我相信氢气不应该是基础细胞信号分子。我们的研究结果可以回答大部分未解之秘密,我们发现吸入1%的氢气,或饮用氢水,使血液内氢气浓度达到10μM(微摩尔每升)都可以产生明确的治疗效果。为什么低水平氢气可以通过信号分子调节多种基因表达产生效应,为什么氢气只对病理组织产生作用不影响生理功能,这些问题的回答都需要寻找氢气作用的基本靶点。
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