林贤丰，赵晨晨，金可可

    (温州医科大学 病理生理学教研室，浙江 温州 325035)

    2007年，Ohsawa等[1]通过建立大鼠脑缺血再灌注模型，首次发现氢气具有选择性中和氧自由基的功能。在抗氧化作用的基础上有学者提出氢气可能在缓解炎症反应、抑制癌细胞生长、减轻电离辐射损伤等方面有一定作用[2-4]。本综述对氢气分子的四大生物学作用机制进行了归纳整理，以期全面系统地认识氢气的生物学机制。

    1 氢气传统的生物学应用

    氢是世界上分子量最小、最丰富的元素，约占整个宇宙质量的90%。氢气是一种无色无味的双原子气体，氢气密度小，在标准大气压下密度仅为0.0899 g/L，难溶于水，比热大，扩散速度快。氢气的化学性质活泼，无毒无害，具有可燃性。氢气还具备一定的还原性，能与氧化剂发生反应，但其还原能力较弱。

    氢气作为潜水呼吸的递质性气体，具有资源丰富、价格低廉、呼吸阻力小等特点，因而被认为是中等深度或大深度潜水的理想递质，广泛运用于潜水领域。人们发现氢气在体内可由肠道细菌发酵代谢产生，当胃肠道功能障碍时，由于过多的碳水化合物未经吸收就到达结肠，使肠道细菌发酵产氢增加，进入血液的氢气可经循环系统到达肺部呼出。有学者通过检查患者呼出气体中氢气浓度的变化来检测胃肠道功能，首次建立了氢呼气试验(hydrogen breath test，HBT)[5]。HBT作为一种无创性的胃肠动力检测方法可运用于乳糖(蔗糖)吸收不良、小肠细菌过度生长、胃排空障碍、小肠传递时间等一系列胃肠道功能状态的判断。此外，氢气可以有效地抑制高压神经综合征(high pressure nervous syndrome，HPNS)，高压氢气还具有麻醉作用[6]。

    2 氢气现代的生物学应用

    2.1 氢气的抗氧化作用 自由基是含有未成对电子的原子、原子团或分子，包括·OH、O2-等，他们是维持正常生命所必需的物质，自由基反应是能量代谢的基础，部分自由基还是细胞内重要信号分子，也是生物大分子、细胞的危险杀手[7]。正常生理状态下，体内自由基不断产生又不断被清除，达到一个动态平衡。当氧化反应增强和/或抗氧化能力受损时，氧化还原反应的动态平衡遭到破坏而向着有利于氧化损伤的方向发展，即产生氧化应激(oxidative stress，OS)。氧自由基(reactive oxygen species，ROS)占体内自由基的绝大多数，可导致脂质、蛋白、DNA和RNA的氧化损伤，引起致生理机能紊乱和细胞形态的损害。

    近几年国内外研究发现氢气可作为一种还原性气体参与中和体内的氧自由基 ......