氫分子與健康
基礎知識
慢性病防治
美容抗衰老
科研文獻

氫氣代表一種抗氧化范式

作者:admin  來源:未知  更新時間:2017-06-29 16:11:52

氧化損傷是衰老和大多數疾病的公共基礎,但是過去抗氧化治療過去并沒有取得成功。主要是對氧化損傷的本質沒有系統理解。現在逐漸了解到,內源性抗氧化系統是一個復雜網絡系統,大多數活性氧是重要功能分子,存在少數有毒活性氧。基于內源性抗氧化系統,科學家從兩個角度實現抗氧化目的,一是激活內源性抗氧化系統,例如用吸氧、運動等弱氧化應激刺激,二是利用天然化合物分子如羅卜硫素姜黃素等刺激Nrf2抗氧化系統。基于活性氧存在好壞之分,科學家從選擇性抗氧化角度實現抗氧化損傷的目的,如利用氫氣中和有毒自由基,利用鐵螯合劑如去鐵敏等限制有毒自由基的產生。總之,目前認為理想的抗氧化模式有兩類:激活內源性抗氧化系統和外源性選擇性抗氧化。

從這個角度考慮,氫氣作為一種選擇性抗氧化手段,代表一種抗氧化范式。這是氫氣抗氧化會受到大量學者關注的根本原因之一。有因為氫氣沒有任何毒性,可以方便對多種疾病治療的嘗試,安全有效的抗氧化作用給氫氣的醫學應用前景奠定了重要基礎。

最新研究屬于給內源性抗氧化系統提高公共底物的策略,這種公共底物就是NADPH,本質上屬于系統提高內源性抗氧化系統的方式。NADPH 是一種輔酶,叫還原型輔酶Ⅱ,學名還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。來自能量物質如葡萄糖代謝產物中,能提供電子的主要有幾類,比較有名的是FADH2、NADH和NADPH。FADH2和NADH主要給線粒體內氧化磷酸化提供電子。NADPH是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)中與腺嘌呤相連的核糖環系2'-位的磷酸化衍生物,參與多種合成代謝反應,如脂類、脂肪酸和核苷酸的合成。這些反應中需要NADPH作為還原劑、氫負離子的供體,NADPH是NADP+的還原形式。作為供氫體(還原劑)NADPH參與體內多種代謝反應。1.NADPH是體內許多合成代謝的供氫體,包括二氫葉酸、四氫葉酸、L-蘋果酸變丙酮酸、血紅素變膽色素、單加氧酶系、鞘氨醇、膽固醇、脂肪酸、皮質激素和性激素等的生物合成;2.NADPH+H*參與體內羥化反應,參與藥物、毒素和某些激素的生物轉化;3.NADPH用于維持谷胱甘肽(GSH)的還原狀態,作為GSH還原酶的輔酶,對于維持細胞中還原性GSH的含量起重要作用。

衰老學說最著名的是自由基氧化學說,但這一學說并沒有被廣泛接受。自由基衰老假說最早在1956年由Denham Harman根據射線損傷存在自由基增加的現象提出。但是從那時起,很多試圖證明衰老與氧化損傷關系的努力都先后失敗了,包括各種抗氧化維生素等多個相關臨床試驗。盡管在衰老過程中氧化損傷的積累顯而易見,因缺乏明確的抗氧化抗衰老效果的證據,大多數科學家仍然無法接受衰老的氧化損傷假說。最近發表的結果或許能再次拯救自由基衰老學說。

西班牙國家癌癥研究中心(CNIO)、Valencia大學與馬德里IMDEA的科學家合作,發現提高細胞的整體抗氧能力,而不僅集中在抗氧化酶和部分抗氧化物質。為了達到整體提高抗氧化能力的目的,科學家聚焦于NADPH水平的提高。NADPH是抗氧化反應中起關鍵作用的簡單分子,是細胞內源性抗氧化的底物基礎。過去從沒有學者將NADPH與衰老聯系起來。
研究利用基因手段提高細胞內NADPH含量,葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)是細胞內合成NADPH關鍵酶,轉基因小鼠體內G6PD大量表達,細胞內NADPH含量顯著提高。這一改變增強了細胞的自然抗氧化能力,能減少氧化損傷,延緩了衰老,例如胰島素抵抗更晚發生,并延長了壽命。研究結果發表在Nature Communications上。

這些轉基因動物對劇毒氧化處理更具有抵抗力,證明G6PD增加能夠提高抗氧化能力,轉基因動物比同齡野生動物氧化損傷更小,且癌癥傾向沒有差異,說明G6PD增加不會促進癌癥的形成。
最大的驚喜是,高表達G6PD帶來細胞內高水平NADPH不僅延緩了衰老,而且能更好地提高代謝功能,動物運動協調性更好。轉基因雌鼠壽命比對照鼠平均延長14%,但是雄鼠壽命沒有延長。雖然壽命延長不是非常多,但考慮到之前調節抗氧化酶的研究完全無效失,這個結果還是很振奮人心的。


該研究成功的關鍵是以全面增強所有抗氧化酶為目的。與直接補充某種氧化劑的方法相比,增強G6PD和提高NADPH水平能全面激活天然抗氧化系統。基于最新研究結果,可使用提高NADPH水平的藥或營養品如維他命B3作為工具,或許能延緩衰老,預防糖尿病的衰老相關疾病。
Reference:
Sandrina Nóbrega-Pereira, Pablo J. Fernandez-Marcos, Thomas Brioche,
 Mari Carmen Gomez-Cabrera, Andrea Salvador-Pascual, Juana M. Flores, 
Jose Vi?a, Manuel Serrano. G6PD protects from oxidative damage and improves healthspan in mice. Nature Communications, 2016; 7: 10894 DOI: 10.1038/ncomms10894


本文轉載自微信公眾號:氫思語

狼人干综合影院福利在线观看_亚洲综合视频资源_狼人干综合伊人网最新地址