研究發(fā)現(xiàn)，衰老是引發(fā)大多數(shù)慢性病的一個重要風險因素，如動脈粥樣硬化、癌癥、老年癡呆、糖尿病等，它嚴重影響了人的壽命、生活獨立、生活質(zhì)量。近幾十年來，抗衰老方面的研究有了一定發(fā)展，但相關成果并不多，因此，仍有極大的發(fā)展空間。

【研究進展】

來自我國重慶醫(yī)科大學、第二軍醫(yī)大學的專家學者（本研究由重慶醫(yī)科大學張文博教授、第二軍醫(yī)大學孫學軍教授等專家組成的研究團隊合作完成），在《Biomedicine & Pharmacotherapy》（生物醫(yī)學與藥物治療）上發(fā)表了通過氫氣干預，減緩細胞衰老方面的研究，并對氫氣減緩細胞衰老的生物學機制進行了深入探討。

【細胞的衰老過程】

細胞衰老，是一個復雜的退行性病理生理過程，與多種因素有關。如包端粒磨損、氧化應激，與細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p53/p21有關。其中，活性氧（ROS）作為內(nèi)源性代謝產(chǎn)物和第二信使，通過活性氧（ROS）積累，會加速細胞的衰老過程。研究發(fā)現(xiàn)，ROS/p53/p21 信號通路在衰老中起著至關重要的作用，理論上可以通過調(diào)節(jié)ROS/p53/p21 信號通路來緩解細胞衰老。

補充知識：第二信使包括環(huán)腺苷酸（cAMP），環(huán)磷酸鳥苷（cGMP），肌醇三磷酸（IP3），甘油二酯（DAG），鈣離子（Ca2+）等，它們直接參與細胞的物質(zhì)和能量代謝，進而調(diào)節(jié)細胞的生理活動和新陳代謝。

【氫氣能夠減緩細胞衰老的研究】

張文博教授和孫學軍教授帶領的科研團隊研究發(fā)現(xiàn)，氫可以通過調(diào)節(jié)ROS/p53/p21 信號通路來緩解細胞衰老，這也解釋了氫氣為何可以作為緩解衰老、治療與年齡有關的疾病的一種新措施。

研究結(jié)論1：氫氣能夠降低細胞中β-半乳糖苷酶的活性

研究團隊采用骨髓間充質(zhì)干細胞（BMSCS，一種常用的生物學細胞層面分析研究樣本），發(fā)現(xiàn)氫氣干預后，細胞中β-半乳糖苷酶（SA-β-Gal）活性大幅降低。

β-半乳糖苷酶又稱乳糖酶，有的人喝牛奶，不能降解牛奶中的乳糖，產(chǎn)生乳糖不耐受，就是因為缺乏β-半乳糖苷酶。在衰老細胞中，β-半乳糖苷酶不僅大量積累，溶酶體膨脹，最適pH還偏移至6.0，其活性會顯著增加，也是目前應用最為廣泛的細胞衰老的標志物之一。

如上圖所示，HRS（采用富氫生理鹽水處理）組細胞中，β-半乳糖苷酶（SA-β-Gal）活性明顯低于未處理組（C組）和普通生理鹽水組（S組）的濃度。

研究結(jié)論2：氫氣能保持細胞的增殖潛力

依舊采用骨髓間充質(zhì)干細胞（BMSCS）作為樣本，HRS（采用富氫生理鹽水處理）組細胞增值速度，明顯高于未處理（C組）和普通生理鹽水（S組）的增值速度。（如下圖所示）

研究結(jié)論3：氫氣能夠保留細胞的多向分化潛能

骨髓間充質(zhì)干細胞（BMSCS）作為一種干細胞，具備多項分化能力，可在體內(nèi)或體外誘導分化為成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞等，是再生醫(yī)學、疾病建模和藥物研發(fā)領域的熱點。在修復受損神經(jīng)、腫瘤化療后的康復、帕金森和阿爾茨海默病等退行性神經(jīng)疾病康復研究方面，也廣泛應用。

如上圖所示，HRS（采用富氫生理鹽水處理）組細胞，在于成骨、軟骨形成和脂肪形成的細胞分化監(jiān)測中，均優(yōu)于未處理組（C組）和普通生理鹽水組（S組）。

如上圖所示，以脂肪細胞分化監(jiān)測為例，經(jīng)過富氫生理鹽水處理后，細胞分裂數(shù)量明顯高于未處理組、普通生理鹽水處理組的細胞分裂數(shù)量。

研究結(jié)論4：氫氣抑制器官衰老進程

細胞的成熟可以分為四期，即G1、S、G2和M期。G1期發(fā)育期，此時細胞體積增長，同時細胞內(nèi)開始合成DNA復制所需要的mRNA和各種蛋白質(zhì)；S期是幼年期，此時細胞開始了DNA的復制；G2期是青年期，此時細胞快速增長，開始合成各種蛋白質(zhì)，為細胞的有絲分裂做準備；M期是成熟期，此時細胞生長停止，并有序的進行細胞分裂。因此，器官組織中處于S期、G2期細胞比例越高，說明器官狀越“年輕”。

如上圖所示，HRS（采用富氫生理鹽水處理）組細胞中，處于S期、G2期細胞比例，是未處理組（C組）和普通生理鹽水組（S組）的兩倍。

如上圖所示，HRS（采用富氫生理鹽水處理）組優(yōu)勢更為明顯。

研究結(jié)論5：氫氣能降低細胞中活性氧（ROS）水平

細胞中活性氧（ROS）水平，也是衡量細胞衰老的標志物之一，如下圖所示，HRS（采用富氫生理鹽水處理）組細胞中，活性氧（ROS）水平明顯低于未處理組（C組）和普通生理鹽水組（S組）

研究結(jié)論6：氫氣能抑制與細胞衰老相關蛋白p53和p21的表達

如上圖所示，HRS（采用富氫生理鹽水處理）組細胞中，p53和p21的表達水平，明顯低于未處理組（C組）和普通生理鹽水組（S組）。

如上圖所示，HRS（采用富氫生理鹽水處理）組優(yōu)勢更為明顯（寬度）。

【研究結(jié)論】

綜合上述研究結(jié)果，研究團隊發(fā)現(xiàn)氫可以緩解細胞衰老，其抗衰老作用的潛在機制是通過 ROS/p53/p21信號通路。因此，氫氣療法被證明是一種新的、方便的緩解衰老、治療與年齡有關的疾病的途徑。

【參考文獻】

Wenbo, Zhang, Chao, et al. Hydrogen alleviates cellular senescence via regulation of ROS/p53/p21 pathway in bone marrow-derived mesenchymal stem cells in vivo.[J]. Biomedecine & Pharmacotherapie, 2018.