重新認識氫氣

孫學軍

氫氣是我們非常熟悉的氣體，氫元素是自然界分布最廣泛的元素，幾乎是宇宙物質成分的90%以上，也是組成人體最多的元素。我們都知道，氫氣和氧氣反應可以產生水，在這個反應中，體現了氫氣的還原性。

但是大多數人并不知道，氫氣還具有非常神奇的生物學作用。過去生物學界也一直認為，氫氣屬于生理性惰性氣體，也就是說，氫氣類似于氮氣和氦氣，是沒有生物學效應的氣體。

氫氣生物學效應的發現

2007年一篇來自日本醫科大學的研究報道徹底改變了學術界對氫氣的認識。由于筆者致力于潛水醫學領域，一直以來深信氫氣沒有生物學效應，但這個研究徹底顛覆了之前的看法。該研究發現，呼吸2%的氫氣混合氣35分鐘，可以非常有效地治療腦缺血再灌注損傷，或者說呼吸氫氣可以治療動物腦中風。

不久，日本學者又證明了呼吸氫氣可以治療心臟缺血，同時來自美國匹茲堡大學一個關于呼吸氫氣治療小腸移植的研究也發表了。匹茲堡大學是世界上器官移植水平最高的學術機構，人類第一例肝臟、心臟和腎臟器官移植都是在這里完成的。盡管現在大多數器官移植都取得了很好的效果，但肺和小腸由于容易發生炎癥反應，一直是學術界的難題。匹茲堡大學便開展了使用氫氣對抗小腸器官移植損傷的研究，效果非常顯著。他們還首先證明了氫氣具有抗炎癥的作用，后來又證實了呼吸氫氣對心臟移植后損傷有治療效果。

今天，氫氣醫學研究已經成為一個國際熱點，發表的學術論文已經接近300篇。我們的確要重新認識氫氣了，那么，氫氣為什么能產生治療疾病的神奇功效呢？

探尋氫氣治病的原理

說到氫氣治病原理，首先需要了解什么是自由基，自由基是指含有未成對電子的原子、原子團或分子。自由基過多可以造成機體發生氧化損傷，但自由基也是維持正常生命所必需的物質，例如自由基反應是能量代謝的基礎，部分自由基是細胞內重要信號分子。一般情況下，體內自由基不斷產生，也不斷被清除，使之維持在一個正常生理水平上。生物體內自由基有很多類型，其中研究較多的是氧自由基和氮自由基。醫學上，常把氧自由基和過氧化氫等共稱為活性氧。比較重要的氮自由基有一氧化氮和過氧亞硝基陰離子。

發生缺血或炎癥時，體內會大量產生各類活性氧，在這些活性氧中，過氧化氫和一氧化氮等具有非常重要的信號作用，毒性很弱，而羥自由基和過氧亞硝基陰離子毒性強，是導致細胞氧化損傷的主要介質。過去針對氧化損傷治療的研究思路是尋找足夠強的還原性物質，但還原性太強，必然導致內源性氧化還原狀態的失衡，甚至是導致抗氧化治療無效的關鍵原因。因此，尋找可選擇性中和羥自由基和過氧亞硝基陰離子的物質，是治療各類氧化損傷的有效方法，是抗氧化選擇的正確思路之一。

目前，比較明確的選擇性抗氧化物質較少，氫是否就是一種理想的選擇性抗氧化物質，還需要更多的研究來支持。2007年日本學者證明氫氣只可中和毒性強的羥自由基和過氧亞硝基陰離子，是一種具有選擇性抗氧化作用的物質。可以說，這構成了氫氣治療疾病的分子基礎。

如何使用氫氣來治療疾病呢？因為氫氣可以引發爆炸，呼吸氫氣有一定危險性，那么有沒有更好的手段和方法來利用氫氣呢？下面我來告訴大家一個好辦法：氫氣水。

氫氣水可以治療疾病嗎？

從理論上分析，呼吸2%的氫氣本質上是氫氣溶解在血液中，經過循環達到大腦等器官發揮作用。氣體的溶解量和濃度有關，2%的氫氣和100%的氫氣溶解的濃度相差50倍，如果我們用水溶解100%的氫氣，那么就可以使用少量氫氣溶液來發揮同樣的作用。這種氫氣的溶液就是氫氣水。

筆者及小組成員首先進行了新生動物實驗。這個實驗的對象是出生后8天的動物，治療方法就是給這些新生缺血缺氧性腦病動物注射少量氫氣生理鹽水。我們將治療后的動物飼養到1個月年齡，采用水迷宮游泳實驗檢測動物學習記憶能力，結果發現沒有治療的動物學習記憶能力明顯下降，而治療組的動物學習記憶能力顯著提高。結果證明氫氣可提高腦損傷后受損的學習記憶能力。

在大鼠小腸缺血后損傷的研究中，我們發現氫氣對小腸缺血引起的小腸運動功能下降、小腸組織細胞凋亡和肺組織炎癥具有非常顯著的治療作用。后來證明注射氫氣生理鹽水還可以治療急性胰腺炎。急性胰腺炎最有效的治療藥物是用蛋白酶抑制劑，盡管效果明確，但價格異常昂貴，如果氫氣可以有效治療該疾病，顯然能夠給患者節省大量治療費用。

脊髓創傷可導致癱瘓，嚴重影響患者生活質量，目前并沒有非常有效的治療手段。研究發現，在脊髓創傷早期注射氫氣鹽水，可以使脊髓損傷后肢癱瘓的動物恢復運動能力，減少損傷部位的神經壞死細胞。

長期抽煙可以導致慢性阻塞性肺損傷，研究證明氫氣可短時間內逆轉動物煙熏誘導的肺出血和炎癥反應。另外，氫氣還可以有效治療動物老年性癡呆，其作用和一些影響神經細胞壞死的信號通路關系密切。注射氫氣水還可以有效治療因高脂飲食和基因缺陷引起的動脈粥樣硬化，對糖尿病以及糖尿病后視網膜損傷也有療效。

在一個真實故事的啟發下，我們開展了氫氣治療一氧化碳中毒遲發性腦病的研究，結果發現，氫氣水可以使中毒后的動物腦神經脫髓鞘改變明顯降低，同時炎癥和細胞凋亡顯著下降。另外，氫氣對潛水減壓病和氧氣中毒引起的肺損傷具有預防和治療效果。

氫氣具有如此廣泛的治療作用，那么是否具有一些毒性？答案是否定的，原因有兩個：一是潛水醫學研究證明，即使巨大劑量的氫氣對人體都是安全的，另外，我們身體內也存在氫氣，大腸內的氣體主要成分就是氫氣。

氫氣的待解謎團

1.氫氣的效應不只是抗氧化。盡管目前學術界認為氫治療疾病是選擇性抗氧化，但從另一個角度考慮，身體細胞內存在大量比氫還原性強得多，濃度也大得多的物質，氫只和毒性強的自由基反應，但不能等價于強毒性自由基只和氫發生反應。從理論上考慮，自由基和那些還原性物質發生反應的幾率更高。也就是說這種理論并不是非常嚴密。

2.氫氣的途徑：電針、直流電、金屬鎂。電針主要通過陰極發揮作用，而陰極正是可以產生氫的，因此推測電針治療疾病的原因可能和氫氣的產生有關系。金屬鎂可以作為生物材料，在體液作用下可以產生一定量氫，這種氫氣是否對身體產生好的作用，需要研究確定。

3.大腸內氫氣的作用是否可以依賴。最新研究發現，這種長期的高濃度的氫氣對身體的作用并不強大，甚至沒有作用。這是非常奇怪的，需要更多研究證實。

【責任編輯】張小萌