氢在生命体中扮演什么样的角色.pdf

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氢在生命体中扮演什么样的角色程为铮，涛，核心思想邓丁文江上海交通大学学报文章编号：———虾＝煌ù笱Р牧峡蒲в牍こ萄г海虾摘要：氢是宇宙中最原始的元素，也是生命体中最主要的元素，对生命体有广泛的积极影响，包括生理调节、选择性氧化等．目前，氢已经初步应用于医学和农学，并由此诞生“氢气生物学”的概念．探究氢在生命体内的作用机理，准确认识氢在生命活动中扮演的角色将为众多生命难题提供新的解决思路．关键词：氢气生物学；作用机理；氢医学；氢农学中图分类号：文献标志码：，氢是构成生命体的基本元素之一，却曾被广泛地认为是生理惰性气体．自从年等人发现高压氢气舱内小鼠皮肤肿瘤的生长被抑制后“氢气生物学”的大门就被打开了．随着氢在生物体系内所起作用的研究不断开展，氢气在医学、农学等领域的积极作用也被广泛发掘．准确地认识氢在生命体中扮演的角色，将为解决众多生命难题提供全新的解决思路和途径．二十世纪五六十年代，研究者就发现藻类、微生物、动植物体系中均有氢气的产生和释放凰婧螅高压氢气舱内的小鼠实验也发掘了氢气的生物学效用馄谏逑的诘淖饔萌匀幻挥械玫焦泛的关注．直到年等实验发现吸入氢气会改善小鼠脑缺血氧化损伤闗等通过临床双盲试验证实富氢水在人类生理代谢活动中的有利作用庖窖е鸾テ鸩剑辉谂┭希／甤甹．．．第卷增刊籗珼琒，，：琱—瑆“保篽籱；；收稿日期：作者简介：程为铮，男，江苏省无锡市人，博士生，从事气液相变传热器件及材料制备研究．通信作者：丁文江，男，教授，博士生导师，猰簑．甤坏颂危校淌冢┦可际Γ珽—：．甤月
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蒲в牍こ碳壑结语膉学报年等人实验发现氢能提高土壤肥力，提出“氢肥”的概念婧蟠罅垦芯糠⑾智庠谥参锟胁迫中的积极作用馀┭е鸾サ玫椒⒄梗随着氢医学和氢农学方面研究的不断深入，“氢气生物学”逐渐在科学界得到了广泛的关注，氢参与生命活动的作用机理和过程也成为研究者们工作的重点．选择性抗氧化假说认为氢能在选择性减少毒性氧自由基的同时不影响其他必要氧自由基，弱还原性的氢气有助于提高生命体的抗氧化性，在炎症反应、氧化应急损伤、细胞凋亡等生理过程中具有积极的影响，并在实验和临床中都得到了验证。；另有研究认为，氢气作为一种信号分子对细胞内其他信号分子及基因表达产生作用，通过调节细胞内早期的活性氧信号，促进氧化应激水平，从而调动抗氧化系统，并在动植物细胞的实验中得到了广泛的验证’．尽管选择性抗氧化假说和氢气信号分子机制对氢生物学效应提供了初步的解释，但仍然有很多实验现象和问题等待着深入的研究和分析，正确解释氢在生命体中的影响过程和作用机理成为当下的迫切需求．准确认识氢在生命中扮演的角色，将为当下众多重大生命难题提供新的解决思路和途径．氢气是自然界最小的分子，能够快速穿透生物膜，高效参与或调控细胞内部的生物化学反应．在医学上，因为其抗氧化、抗凋亡、抗炎症等效用，被逐渐开发成一种医疗气体应用于治疗帕金森、动脉硬化等疾病的研究中；在农学上，氢气不仅可以作为肥料提高土壤肥力和农作物产量，还能作为“绿色农药”提高植物抗胁迫能力的同时避免有毒有害物质的引入，在江苏如皋、浙江台州等地区已经建立了多个氢产业园，以探索氢在农业上的应用．发展氢细胞学的研究技术，深入探索氢参与细胞新陈代谢的过程，将有利于理解氢在生命体中的作用和地位，有助于推动氢在临床医学、农学等学科上广泛应用，为各类疾病