重新认识氢气

孙学军

氢气是我们非常熟悉的气体，氢元素是自然界分布最广泛的元素，几乎是宇宙物质成分的90%以上，也是组成人体最多的元素。我们都知道，氢气和氧气反应可以产生水，在这个反应中，体现了氢气的还原性。

但是大多数人并不知道，氢气还具有非常神奇的生物学作用。过去生物学界也一直认为，氢气属于生理性惰性气体，也就是说，氢气类似于氮气和氦气，是没有生物学效应的气体。

氢气生物学效应的发现

2007年一篇来自日本医科大学的研究报道彻底改变了学术界对氢气的认识。由于笔者致力于潜水医学领域，一直以来深信氢气没有生物学效应，但这个研究彻底颠覆了之前的看法。该研究发现，呼吸2%的氢气混合气35分钟，可以非常有效地治疗脑缺血再灌注损伤，或者说呼吸氢气可以治疗动物脑中风。

不久，日本学者又证明了呼吸氢气可以治疗心脏缺血，同时来自美国匹兹堡大学一个关于呼吸氢气治疗小肠移植的研究也发表了。匹兹堡大学是世界上器官移植水平最高的学术机构，人类第一例肝脏、心脏和肾脏器官移植都是在这里完成的。尽管现在大多数器官移植都取得了很好的效果，但肺和小肠由于容易发生炎症反应，一直是学术界的难题。匹兹堡大学便开展了使用氢气对抗小肠器官移植损伤的研究，效果非常显著。他们还首先证明了氢气具有抗炎症的作用，后来又证实了呼吸氢气对心脏移植后损伤有治疗效果。

今天，氢气医学研究已经成为一个国际热点，发表的学术论文已经接近300篇。我们的确要重新认识氢气了，那么，氢气为什么能产生治疗疾病的神奇功效呢？

探寻氢气治病的原理

说到氢气治病原理，首先需要了解什么是自由基，自由基是指含有未成对电子的原子、原子团或分子。自由基过多可以造成机体发生氧化损伤，但自由基也是维持正常生命所必需的物质，例如自由基反应是能量代谢的基础，部分自由基是细胞内重要信号分子。一般情况下，体内自由基不断产生，也不断被清除，使之维持在一个正常生理水平上。生物体内自由基有很多类型，其中研究较多的是氧自由基和氮自由基。医学上，常把氧自由基和过氧化氢等共称为活性氧。比较重要的氮自由基有一氧化氮和过氧亚硝基阴离子。

发生缺血或炎症时，体内会大量产生各类活性氧，在这些活性氧中，过氧化氢和一氧化氮等具有非常重要的信号作用，毒性很弱，而羟自由基和过氧亚硝基阴离子毒性强，是导致细胞氧化损伤的主要介质。过去针对氧化损伤治疗的研究思路是寻找足够强的还原性物质，但还原性太强，必然导致内源性氧化还原状态的失衡，甚至是导致抗氧化治疗无效的关键原因。因此，寻找可选择性中和羟自由基和过氧亚硝基阴离子的物质，是治疗各类氧化损伤的有效方法，是抗氧化选择的正确思路之一。

目前，比较明确的选择性抗氧化物质较少，氢是否就是一种理想的选择性抗氧化物质，还需要更多的研究来支持。2007年日本学者证明氢气只可中和毒性强的羟自由基和过氧亚硝基阴离子，是一种具有选择性抗氧化作用的物质。可以说，这构成了氢气治疗疾病的分子基础。

如何使用氢气来治疗疾病呢？因为氢气可以引发爆炸，呼吸氢气有一定危险性，那么有没有更好的手段和方法来利用氢气呢？下面我来告诉大家一个好办法：氢气水。

氢气水可以治疗疾病吗？

从理论上分析，呼吸2%的氢气本质上是氢气溶解在血液中，经过循环达到大脑等器官发挥作用。气体的溶解量和浓度有关，2%的氢气和100%的氢气溶解的浓度相差50倍，如果我们用水溶解100%的氢气，那么就可以使用少量氢气溶液来发挥同样的作用。这种氢气的溶液就是氢气水。

笔者及小组成员首先进行了新生动物实验。这个实验的对象是出生后8天的动物，治疗方法就是给这些新生缺血缺氧性脑病动物注射少量氢气生理盐水。我们将治疗后的动物饲养到1个月年龄，采用水迷宫游泳实验检测动物学习记忆能力，结果发现没有治疗的动物学习记忆能力明显下降，而治疗组的动物学习记忆能力显著提高。结果证明氢气可提高脑损伤后受损的学习记忆能力。

在大鼠小肠缺血后损伤的研究中，我们发现氢气对小肠缺血引起的小肠运动功能下降、小肠组织细胞凋亡和肺组织炎症具有非常显著的治疗作用。后来证明注射氢气生理盐水还可以治疗急性胰腺炎。急性胰腺炎最有效的治疗药物是用蛋白酶抑制剂，尽管效果明确，但价格异常昂贵，如果氢气可以有效治疗该疾病，显然能够给患者节省大量治疗费用。

脊髓创伤可导致瘫痪，严重影响患者生活质量，目前并没有非常有效的治疗手段。研究发现，在脊髓创伤早期注射氢气盐水，可以使脊髓损伤后肢瘫痪的动物恢复运动能力，减少损伤部位的神经坏死细胞。

长期抽烟可以导致慢性阻塞性肺损伤，研究证明氢气可短时间内逆转动物烟熏诱导的肺出血和炎症反应。另外，氢气还可以有效治疗动物老年性痴呆，其作用和一些影响神经细胞坏死的信号通路关系密切。注射氢气水还可以有效治疗因高脂饮食和基因缺陷引起的动脉粥样硬化，对糖尿病以及糖尿病后视网膜损伤也有疗效。

在一个真实故事的启发下，我们开展了氢气治疗一氧化碳中毒迟发性脑病的研究，结果发现，氢气水可以使中毒后的动物脑神经脱髓鞘改变明显降低，同时炎症和细胞凋亡显著下降。另外，氢气对潜水减压病和氧气中毒引起的肺损伤具有预防和治疗效果。

氢气具有如此广泛的治疗作用，那么是否具有一些毒性？答案是否定的，原因有两个：一是潜水医学研究证明，即使巨大剂量的氢气对人体都是安全的，另外，我们身体内也存在氢气，大肠内的气体主要成分就是氢气。

氢气的待解谜团

1.氢气的效应不只是抗氧化。尽管目前学术界认为氢治疗疾病是选择性抗氧化，但从另一个角度考虑，身体细胞内存在大量比氢还原性强得多，浓度也大得多的物质，氢只和毒性强的自由基反应，但不能等价于强毒性自由基只和氢发生反应。从理论上考虑，自由基和那些还原性物质发生反应的几率更高。也就是说这种理论并不是非常严密。

2.氢气的途径：电针、直流电、金属镁。电针主要通过阴极发挥作用，而阴极正是可以产生氢的，因此推测电针治疗疾病的原因可能和氢气的产生有关系。金属镁可以作为生物材料，在体液作用下可以产生一定量氢，这种氢气是否对身体产生好的作用，需要研究确定。

3.大肠内氢气的作用是否可以依赖。最新研究发现，这种长期的高浓度的氢气对身体的作用并不强大，甚至没有作用。这是非常奇怪的，需要更多研究证实。

【责任编辑】张小萌