嶄露頭角的氫氣生物學(xué)
關(guān)鍵詞：氫氣生物學(xué) 發(fā)展現(xiàn)狀 氫醫(yī)學(xué) 氫農(nóng)業(yè) 展望
摘要：氫氣(hydrogen gas,H2)是新發(fā)現(xiàn)的生物氣體信號(hào)分子。自2007年開(kāi)始,有關(guān)H2的生理調(diào)控活性及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能受到廣泛的關(guān)注,并逐步形成了研究氫氣生物學(xué)效應(yīng)和分子機(jī)理的一門(mén)新學(xué)科——?dú)錃馍飳W(xué)。按照實(shí)際運(yùn)用范圍的不同,氫氣生物學(xué)也可以劃分為氫醫(yī)學(xué)和氫農(nóng)學(xué)。在醫(yī)學(xué)方面,通過(guò)多種動(dòng)物模型研究和部分臨床試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)H2具有抗氧化、抗炎和抗凋亡的作用,而且H2對(duì)缺血/再灌注以及以炎癥為基礎(chǔ)的急性組織缺血性疾病和慢性退行性疾病(如帕金森病、阿爾茨海默病和動(dòng)脈粥樣硬化等氧化應(yīng)激相關(guān)疾病)均具有較為理想的正面效果。在農(nóng)學(xué)方面,相關(guān)報(bào)道還發(fā)現(xiàn)H2可以提高苜蓿、水稻和擬南芥對(duì)非生物脅迫的耐性,調(diào)控黃瓜、番茄、獼猴桃、芽苗菜、黑大麥和食用菌的生長(zhǎng)發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),延長(zhǎng)洋桔梗、玫瑰和百合切花的保鮮以及提高家畜對(duì)病原微生物的抗性。本文首先探究了氫氣生物學(xué)的發(fā)展歷史,提出氫醫(yī)學(xué)研究思路的源頭是電解水,結(jié)合H2測(cè)定方法、內(nèi)源H2的產(chǎn)生途徑以及氫氣生物學(xué)效應(yīng)的分子機(jī)理和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究成果,從給氫方式、生物學(xué)效應(yīng)以及安全性等方面,介紹了氫醫(yī)學(xué)和氫農(nóng)學(xué)的現(xiàn)狀,提出選擇性抗氧化機(jī)制不能完全解釋現(xiàn)有的氫生物學(xué)效應(yīng),反映相關(guān)分子機(jī)制的復(fù)雜性和多樣性。最后,針對(duì)氫氣生物學(xué)的若干重要的科學(xué)和實(shí)踐問(wèn)題進(jìn)行了展望,并提出氫醫(yī)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展還依賴(lài)于大量且可信度高的臨床試驗(yàn),氫農(nóng)業(yè)還需要完成多年多點(diǎn)的大規(guī)模大田實(shí)踐。
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