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氢气医学效应的水分子假说

来源:开户送38体验金不限id 编辑:James&Ani 时间:2016-09-05 19:46:47

在功能水的领域,有一个小分子团的说法,虽然没有非常完善的理论基础,主要是缺乏效果与因素的关联,你无法在体内追踪和明确“小分子团”的生物学作用,但水分子成团确实存在大小之别。氢气分子具有许多独特性,如氢原子核电荷少,原子核相对容易暴露,电子云也容易偏移,导致氢气和水等物质发挥相互作用也有其独特性。氢气和水相互作用,氢气和生物大分子相互作用,或许能成为解释氢气生物学效应的理想思路。

Wnt/β-catenin是一种非常保守也非常重要的细胞信号调节通路,本研究针对这个信号通路,利用细胞和动物模型,证明氢气能抑制病理性Wnt/β-catenin激活,这种作用可能是氢气发挥治疗疾病作用的重要基础,再次证明氢气的信号调节作用。

这一研究也说明,氢气只在疾病过程发挥作用,而对正常健康组织没有影响,这也符合氢气具有巨大生物安全性的特点。最近我提出,氢气是一种个体化治疗。所谓个体化有两个含义,一是只对疾病状态发挥作用,对健康状态没有作用,可以理解为可治疗,没有副作用。另外一个是对同样一种疾病,有的患者有作用,有的患者没有作用,但是对哪些患者有作用目前无法给出答案,这也是需要研究的内容。例如最新这个研究发现,氢气能对病理性Wnt/β-catenin激活有抑制作用,但对功能性Wnt/β-catenin激活没有影响,那么区分哪些情况属于病理性就比较困难了,这需要对氢气发挥作用的分子基础进行深入细致的研究。例如本研究发现,氢气能促进磷酸化,那么氢气是如何产生这样的作用就是非常重要的问题。本研究没有回答这个问题,但是在论文讨论中。根据研究结果,氢气的促进磷酸化作用需要磷酸化位点和磷酸化激酶存在的状态,也需要降解复合体的完整,但是对泛素化没有影响,也不影响复合体分子相互作用。这说明氢气发挥促进磷酸化作用是非常诡异的。

文章作者提出,氢气作用可能是通过影响水的结构和生物大分子的氢键实现的,当然也许影响了水的氢键网络。我将这种观点近一步概括为“氢气生物效应的水结构和氢键修饰假说”,或者说是“氢键修饰假说”。(假说需要完善,希望积极参与合作)

水的结构在蛋白折叠、酶活性和细胞信号作用等过程中发挥关键作用,局部水结构改变将会直接影响生物分子和细胞功能。氢气和水之间通过电荷转移相互作用强度远超过预期,提示氢气对水的分子结构可能产生巨大影响。另外,氢气的扩散能力非常强,可以进入任何细胞亚结构,甚至生物大分子内部,脂溶性氢气分子和生物大分子之间可能会发生相互作用,改变氢键结构,并导致生物大分子活性的改变。(以下为关键文献)

Chaplin, M.Dowe underestimate the importance of water in cell biology? NatRev Mol Cell Biol 7, 861–866 (2006).水的生物学作用

Belpassi, L.et al. Charge-transfer energy in thewater-hydrogen molecular aggregate revealed by molecular-beam scatteringexperiments, charge displacement analysis, and ab initio calculations. J Am Chem Soc 132, 13046–13058 (2010).氢气和水的相互作用

来自名古屋大学研究生院神经系统疾病和癌症中心教授大野欽司Kinji Ohno(ohnok@med.nagoya-u.ac.jp)小组在《科学报道》发表论文,证明氢气能抑制异常Wnt/β-catenin信号激活发挥疾病治疗作用。如下是该文章前言部分。

过去研究发现,氢气对166种人类和动物疾病模型具有治疗作用,其中最主要的是氧化应激和炎症相关疾病。最早关于氢气可治疗疾病的机理认为是氢气具有选择性中和羟基自由基和亚硝酸阴离子的作用。但是大量证据提示,氢气具有细胞信号调节作用,这与选择性抗氧化的观点存在冲突(羟基自由基没有信号效应,亚硝酸阴离子和氢气反应比较难)。最新研究再次增添了氢气信号调节作用的证据。发现氢气能让异常增加的Wnt/β-catenin被抑制。

Wnt/β-catenin是一种非常保守也非常重要的细胞信号调节通路,主要是通过目标基因表达的调节对细胞分裂和分化进行控制。缺乏Wnt配体刺激时,β-catenin的N末断Ser45位点(第45位丝氨酸)能被酪蛋白激酶1(CK1)磷酸化,Ser33/Ser37/Thr41三个位点可以被糖原合成酶激酶(GSK3) 磷酸化。磷酸化β-catenin和另外两个蛋白APC和Axin1共同形成降解复合物。复合物在β-TrCP介导下进行β-catenin泛素化蛋白酶体途径降解。Wnt配体刺激或GSK3抑制剂如LiCl和6-bromoindirubin-3-oxime(BIO)作用下,β-catenin磷酸化被抑制,后续泛素化蛋白酶体降解途径无法进行,导致β-catenin因为降解减少而水平增加。这些β-catenin进入细胞核内在TCF/LEF协助下激活目标基因表达。

Wnt/β-catenin异常激活和许多疾病有关,如许多癌症和关节炎等衰老相关疾病。骨关节炎的特征是细胞外间质分子降解、关节软骨丢失和骨质增生。过去研究表明,骨关节炎发生发展过程中存在Wnt/β-catenin异常激活,氢气对肌肉骨骼疾病包括关节炎、线粒体肌肉病和失重后骨质疏松、卵巢切除后骨质丢失、类风湿关节炎和银屑病关节炎等有治疗作用,但过去不知道氢气对这些骨骼疾病的治疗效果是否和Wnt/β-catenin被影响有关系。最新《科学报道》中,通过大量细胞学研究,结合动物模型,确定氢气治疗关节炎与Wnt/β-catenin信号通路的关系。

研究中作者发现,经典药物分子Wnt3a、LiCl或BIO都能激活L和HeLa细胞的Wnt/β-catenin信号,氢气能抑制这种Wnt/β-catenin信号激活作用。氢气可促进β-catenin磷酸化、泛素化和蛋白酶降解过程,但对mRNA水平没有影响。氢气发挥这些作用需要CK1/GSK3磷酸化位点、CK1/GSK3和APC/Axin1激活为前提条件。用软骨细胞和动物关节炎模型对上述作用进行了验证。研究结果证明,氢气对关节炎的治疗作用可能是抑制了Wnt/β-catenin信号激活。也提示许多肌肉关节疾病也可能存在类似作用方式。这一研究近一步说明,氢气是一种气体信号调节分子。

泰山学术论坛:氢生物医学与老年慢病论坛暨中国医促会氢分子生物医学分会第三届学术会议(第三次通知)

为推动老年慢病防治事业及我国氢分子生物医学事业的大力发展,加强科学研究领域内的学术交流,吸引更多医疗科研机构与专业研究人员参与相关医学研究;分享领域内相关研究成果、普及老年慢病及氢分子生物医学知识,山东省教育厅和泰安市政府主办,中国医促会氢分子生物医学分会和泰山医学院泰山氢生物医学研究院承办的“泰山学术论坛:氢生物医学与健康专题暨2016国际老年健康论坛、氢生物医学与老年慢病分论坛暨中国医促会氢分子生物医学分会第三届学术会议”将于2016年9月23到25日,在山东省泰安市国际会展中心召开。

2016-08-31 孙学军 氢思语

精选留言

张行之 &《源素》

水是生命之源 氢是水之根本!

5天前

 

智@Enagic全球業務

H2O看似简单,但蕴含奥秘,犹如人生哲学,只能领悟更多,沒有尽头

5天前

作者回复

水是大科学,有许多值得探讨的领域

5天前

 

张行之 &《源素》

食资于土,饮资于水,饮食者命脉也。 药补不如食补 食补不如水补 水乃百药之王~《本草纲目》李时珍

5天前

 

王政

H对wat信号分子的作用其实重要,随着研究的深入H的神奇效应的机理渐浮水面,很期待孙老师的进一步揭示。书到用时方恨少,只求能跟上就行了。

5天前

作者回复

王教授过谦,这个信号我也刚刚接触。过去没有好好了解过

5天前

 

侯忠义 香道用品研制

用量子与超原子FL和哲学发现氢气作用,开扩思思路。

5天前

 

LIFE莱福

所以说,健康管理是需要综合考虑,而不是指望某一分子!比如,导致组织细胞缺氧缺血的因素多大12个以上!其中肌肉痉挛、挛缩挤压血管就是其一,肌肉筋膜僵化包裹肌肉,影响肌肉的活动空间是其二,胸式呼吸短浅是其三!肠道菌群失衡引发诱发性一氧化氮的高水平与氧气形成竞争导致组织细胞缺氧是其四……

5天前

 

LIFE莱福

导致疾病的因素诸多,好比着火需要的基本条件有火

标签:开户送38体验金不限id   功效  专家学者

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