氢分子具有高度生物膜穿透性和细胞内弥散能力,能进入细胞核和细胞浆内的各种细胞器结构,包括线粒体,既能进入正常的组织,也能进入缺血性区域,还能透过血脑屏障,这是一般的抗氧化剂和化学药物所无法达到的。
对呼气中的水素含量检测表明,吸入的氢在10min内就经过血流分布全身。
氢分子的还原性较弱,仅选择性中和活性强和毒性强的活性氧 (例如•OH),而对其他参与正常信号调节的自由基如 •O2- 和 H2O2 无不良影响。
低浓度的 •O2- 和 H2O2 可作为信号分子,调节细胞增殖、分化和凋亡。
抗氧化剂如维生素 C 或 E 虽然具有强还原特性,但可破坏正常的 ROS,可能会干扰正常的细胞信号传导。
有些研究报道,在较高浓度下,H2O2 在髓过氧化物酶作用下转化为次氯酸,可以防止细菌入侵,NO 作为神经递质发挥作用,对血管扩张至关重要。
过量的抗氧化剂可破坏上述重要的防御机制,从而增加疾病包括癌症患者的患病率和死亡率,而氢分子没有这些毒副作用。
H2与大多数化合物不起反应,包括室温下的氧气。水素仅在高于 527℃ 的温度下易燃,并且仅在 H2 浓度的爆炸范围内 (4%~75%) 时,才通过与 O2 的快速链式反应而发生爆炸。
《黄帝内经》中表述癌肿是 “毒” 的大集大聚,包括热毒和湿毒等。
中医最常用的疗法就是 “解毒”,何为 “毒” ?
现代生物医学认为体内最强大的 “毒” 就是毒性 ROS。许许多多致病因素,无论是物理因素 (例如电离辐射、紫外线)、化学因素 (例如化学毒素)、生物因素 (例如细菌、病毒感染及其释放的生物毒),还是异常免疫性 (例如类风湿性关节炎),均可促发毒性 ROS 产生。
炎症是许多疾病和亚健康状态的重要原因之一,癌症也被认为是一种慢性非可控性炎症,也有观点认为癌症实际上是一种经久不愈的炎症性伤口。
2001年法国 Gharib 等报道,吸入高浓度H2治愈了寄生虫引起的肝脏炎症,提示 H2 具有抗炎症特性。
2013年日本Ishibashi等报道,吸氢气在治疗类风湿性关节炎时具有残留效应,停止吸水素 4周后疾病仍持续改善。
许多细胞学试验表明,在H2从培养体系中消失之后很长时间内胞对施加的攻击 (例如毒素、辐射、损伤等) 仍具有抵抗力,说明H2的抗炎症作用具有持久性。
H2的抗炎症作用主要通过下调各种促炎症性和炎症性细胞因子来实现,包括白介素 (IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子 (TNF)-a、细胞内细胞黏附分子 (ICAM)-1、高迁移率组框 (HMGB)-1、核因子 (NF)-KB 和前列腺素 (PG) E2。
凋亡就是细胞程序性死亡,是细胞的一种缓慢、自然的死亡方式。
细胞凋亡和新生相互平衡:凋亡太少,细胞数量不断增多就可形成肿瘤,但凋亡过多,器官结构和功能就会受到损害,疾病就可形成,生命机能就不能维持。
2017年中国 Ge 等综述了 H2 能显著减少缺血、梗死、中毒、炎症引起的细胞凋亡,实施胞保护的基础和临床资料。
H2抑制细胞凋亡的机制主要是抑制 Caspase-3和 -12 的活性。此外,H2 尚能抑制促凋亡因子和 Bax 的表达,上调抗凋亡因子和 Bcl-2 的表达。
2012年中国Hou等报道,H2 可激活神经元内抗凋亡蛋白激酶B,具有神经保护作用。
2011年日本 Nakai 等总结并报道了饮用氢水可改变超过 00种生物分子的功能,进而影响超过 1,000 种基因的表达。
生命是由物质 (肉体)、能量和信号构成的。没有信息的传导、联系和沟通,生命过程就不可能进行。H2 可影响多个信号通路。
作为气体信号调节剂,H2的作用涉及信号分子网络
急性肺损伤、支气管哮喘、慢性阻性肺病、支气管扩张、放射性肺炎、肠缺血再灌注性肺损伤、肺移植
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