嶄露頭角的氫氣生物學
關(guān)鍵詞：氫氣生物學 發(fā)展現(xiàn)狀 氫醫(yī)學 氫農(nóng)業(yè) 展望
摘要：氫氣(hydrogen gas,H2)是新發(fā)現(xiàn)的生物氣體信號分子。自2007年開始,有關(guān)H2的生理調(diào)控活性及信號轉(zhuǎn)導功能受到廣泛的關(guān)注,并逐步形成了研究氫氣生物學效應和分子機理的一門新學科——氫氣生物學。按照實際運用范圍的不同,氫氣生物學也可以劃分為氫醫(yī)學和氫農(nóng)學。在醫(yī)學方面,通過多種動物模型研究和部分臨床試驗,發(fā)現(xiàn)H2具有抗氧化、抗炎和抗凋亡的作用,而且H2對缺血/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、阿爾茨海默病和動脈粥樣硬化等氧化應激相關(guān)疾病)均具有較為理想的正面效果。在農(nóng)學方面,相關(guān)報道還發(fā)現(xiàn)H2可以提高苜蓿、水稻和擬南芥對非生物脅迫的耐性,調(diào)控黃瓜、番茄、獼猴桃、芽苗菜、黑大麥和食用菌的生長發(fā)育和營養(yǎng)品質(zhì),延長洋桔梗、玫瑰和百合切花的保鮮以及提高家畜對病原微生物的抗性。本文首先探究了氫氣生物學的發(fā)展歷史,提出氫醫(yī)學研究思路的源頭是電解水,結(jié)合H2測定方法、內(nèi)源H2的產(chǎn)生途徑以及氫氣生物學效應的分子機理和信號轉(zhuǎn)導的研究成果,從給氫方式、生物學效應以及安全性等方面,介紹了氫醫(yī)學和氫農(nóng)學的現(xiàn)狀,提出選擇性抗氧化機制不能完全解釋現(xiàn)有的氫生物學效應,反映相關(guān)分子機制的復雜性和多樣性。最后,針對氫氣生物學的若干重要的科學和實踐問題進行了展望,并提出氫醫(yī)學的進一步發(fā)展還依賴于大量且可信度高的臨床試驗,氫農(nóng)業(yè)還需要完成多年多點的大規(guī)模大田實踐。
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