氢气抗脂肪酸过氧化【进展】

这一研究来自日本医科大学太田成男教授课题组。2007年就是这个实验室率先发表研究论文，证明小剂量氢气抗氧化改善脑缺血再灌注损伤，文章发表在《自然医学》。最新研究论文是对氢气抗氧化类型进行了细化，这次是确定氢气对脂质过氧化有缓解作用。缓解脂肪酸的过氧化可保护细胞膜损伤，线粒体也是细密膜结构，且更容易受到氧化损伤攻击。这一研究也发现氢气对线粒体的损伤有保护作用，且能保护线粒体功能。这一研究仍然延续氢气的直接抗氧化效应，没有从细胞自身抗氧化的诱导看问题。氢气的直接抗氧化效应仍然是值得重视，这一效应采用细胞学方法进行研究，更能说明氢气的抗氧化效应的确定性。避免了整体动物和人体研究中无法排除细菌代谢等的干扰，这一效应应该引起大家的重视，对这种抗氧化发生的过程和本质进行深入探讨，甚至从理论上可以给出氢气抗氧化的解释。类似最近有学者采用量子化学对氢气抗氧化进行理论分析，就是非常好的尝试，希望有理论学者能开展氢气在组织中抗氧化的过程分析研究。
 

氢气曾经被认为是惰性气体，对人和动物没有生理和药理学作用，但是这一概念已经被推翻，研究发现氢气具有非常好的抗氧化应激作用，能改善多种氧化应激相关疾病。有大量动物疾病模型和人体试验都先后证明，氢气在改善疾病方面可能具有非常强的应用前景。但是至今对氢气抗损伤的细节和分子机制仍然存在不清楚不完善的问题。本研究主要研究氢气对自由基诱导的细胞毒性保护作用，采用叔丁基氢过氧化物(TBHP)处理人类急性单核细胞的白血病细胞株THP-1。TBHP是一类有机过氧化物，是一种稳定的诱导自由基的化学物质，本研究作为细胞自由基损伤的诱导物质。细胞损伤细胞膜通透性增加，导致细胞内乳酸脱氢酶释放。Hoechst33342/PI细胞凋亡染色试剂盒。Hoechst33258能被活细胞摄取，与DNA结合，在紫外线下呈蓝色荧光。PI则能跨膜扩散到坏死细胞内，使死细胞着色产生红色荧光。在散点图上结果为：正常细胞呈低蓝/红光，凋亡细胞呈高蓝/低红光，坏死细胞呈低蓝/高红光。使用C11-BODIPY和alamarBlue两种荧光染料，分别分析脂肪酸过氧化反应和线粒体活力测定。线粒体膜电位使用四甲基罗丹明甲酯(TMRM) 检测。
 

研究结果发现，氢气对TBHP导致细胞毒性反应有保护作用，氢气抑制细胞脂肪酸过氧化，降低细胞膜渗透率。氢气也能缓解线粒体氧化还原酶活性和线粒体膜电下降。PI染色显示氢气能避免细胞死亡。
 

研究结果提示，氢气能通过减少自由基诱导的脂肪酸过氧化，避免细胞死亡和线粒体功能障碍。
 

Iuchi K, Nishimaki K, Kamimura N, Ohta S.Molecular hydrogen suppresses free radical-induced cell death by mitigatingfatty acid peroxidation and mitochondrial dysfunction. Can J Physiol Pharmacol.2019 Jul 11.