氢气存在个体差异，氢缺乏体质

这是塞尔维亚著名氢医学学者Sergej M. Ostojic在2023年发表的一篇观点类文章。

分子氢（H2，氢气）被认为是一种具有强大抗氧化、抗凋亡和抗炎特性的抗氧化剂和信号分子。尽管人们对氢作为潜在治疗剂的兴趣日益增长，但对氢气的基础研究却很少，关于其对细胞健康和功能影响的了解也有限。在本文中，我们提出了一个假说，即氢气短缺与整体健康状况之间可能存在潜在联系。主要目的是解决两个关键问题：首先，氢气水平在维持最佳细胞功能方面的总体重要性是什么；其次，特定的健康状况是否与氢气缺乏有关。进一步验证是必要的，以建立氢气水平与健康之间的关系，但越来越多的证据表明，氢气周转的干扰可能对免疫功能、体内平衡和神经退行性疾病的发展有调节作用。

一、氢医学研究背景

过去几十年显著推进了对气体分子及其复杂生物角色的科学认识。在这些分子中，分子氢（H2，氢气）已作为一种多功能治疗剂出现，为众多临床应用展现了巨大前景。在过去的15年里，已发表了2000多篇文章，阐明了氢气在实验和临床生物医学中的治疗潜力，涵盖了超过170种不同的人类和动物疾病模型，几乎涉及人体的每一个器官。氢气的治疗有效性主要来源于其强大的抗氧化性质，提供对抗与氧化应激相关的疾病的保护。此外，氢气还显示出抗炎和促凋亡效应，影响许多细胞过程。除了医疗潜力外，氢气还显示出作为增强剂的巨大前景，改善运动表现、恢复和康复结果。尽管支持氢气在不同应用中有效性的证据越来越多，但其性质的重大疑问仍未解决，需要进一步的科学探究。此外，内源性产生的氢气数量超过了从外源获得的数量，以及它作为微生物群落的底物和细胞稳态调节器的角色，突显了氢气缺乏与个体总体健康状况之间可能存在的潜在关联。氢气的治疗潜力超出了它作为疾病治疗机制的安全性和有效性，因为它还激发了对人体中药用气体重要性和优势的进一步调查。本通讯旨在强调氢气可用性作为健康指标的重要性和潜力，同时详细介绍当前对氢气底层机制的理解。

二、本文假说

本假说集中在氢气在维持最佳细胞功能中的作用及其对人类健康的影响上。目前，关于氢气的最佳丰度或氢气缺乏与某些疾病之间的关系尚无共识。我们推测，氢气短缺可能对人类健康产生深远影响，导致各种健康状况的发生或进展。通过检验氢气缺乏与特定健康状况之间的关系，我们旨在强调氢气在促进最佳健康方面的重要性。

我们研究的主要目标有两个方面。首先，通过分析氢气对氧化应激、炎症和线粒体功能等细胞过程的影响，我们旨在阐明氢气在维持最佳细胞功能方面的总体重要性，并深入了解氢气介导的信号通路的更广泛影响。其次，我们旨在调查是否可以将特定的健康状况归因于氢气水平的不足。通过对现有文献的分析，我们的研究旨在概述氢气短缺与心血管疾病、神经退行性疾病、代谢功能障碍和免疫失调等情况之间可能存在的关联，从而填补关于氢气在人类健康中作用的知识空白。最终，这些发现可能有助于开发针对氢气介导信号通路的新型治疗方法和干预措施，以改善整体健康结果并可能减轻某些疾病的进展。这一假说的确认对未来氢气科学的方向可能具有重要意义。

三、假说评估

1、内源性氢分子的角色

氢气可能在调节体内平衡中发挥关键作用。由于缺乏氢化酶，人类细胞无法产生氢气。但是，通过肠道和肠内细菌特定代谢过程内源性产生氢气。人体大肠拥有超过1000种细菌物种和估计达100万亿个细菌的庞大微生物群落。大约70%肠道细菌能够通过氢化酶介导的可发酵底物（如碳水化合物）代谢产生氢气。值得注意的是，Firmicutes和Bacteroidetes是肠道中最丰富的产氢细菌门类，占人体大肠细菌种类的高达92%，其中Firmicutes占51%，Bacteroidetes占41%。此外，研究表明，特定属如Roseburia、Ruminococcus和Eubacterium也特别擅长产生氢气。这些产氢的肠道细菌可以作为发酵副产品每天产生约50-1000毫克氢气。肠道内源性产生的氢气作为微生物群落的营养底物，帮助支持各种微生物的生长和代谢活动。氢气通过促进肠道微生物群的多样性和平衡，有助于调节消化过程，防止有害细菌过度生长，并支持肠道及身体其他部分的整体健康。氢气还作为肠道上皮细胞的重要能量来源，帮助维持其功能和完整性。此外，人体菌群产生的氢气减少可能会损害细胞防御机制，并引发氧化应激相关的目标组织和器官疾病。

过去曾经有人假设运动锻炼可以增加内源性氢气的产生，从而影响代谢健康。在Allen及其同事进行的一项研究中，发现仅运动就可以增加产氢细菌并导致积极的代谢变化，而在恢复久坐生活方式后随之减少。这些变化与几个代谢适应性生物标志物的改善有关，表明运动、肠道微生物群和代谢健康之间可能存在潜在联系。虽然运动可能导致产氢细菌增加氢气产生，但对其他嗜氢菌和整体肠道氢气周转的影响尚不清楚。理论上，运动引起的肠道缺氧和乳酸利用增加的发酵可能有利于产氢微生物群，可能导致具有代谢效应的额外氢气产生。氢气的存在可能通过改变信号通路来影响宿主与肠道微生物群之间的交流。已发现氢气可能影响基因表达和信号分子，包括短链脂肪酸（SCFAs），这是某些肠道细菌在膳食纤维发酵过程中产生的。SCFAs对于维持肠道健康至关重要，具有许多生理益处，如调节炎症、支持肠屏障功能和为结肠细胞提供能量。

因此，保持适当的肠道氢气水平可能对整体健康和福祉至关重要。然而，一系列外在变量影响着氢气生成的速率，这突显了这一生化过程的复杂性。内源性氢气的产生可能受到多种因素的影响，包括微生物群落组成和多样性、底物的可用性和成分、氧气的可用性以及其他气体的存在。此外，由于缺乏临床验证、验证方法不佳以及氢气呼气测试标准化不足，将呼出氢气作为内源性氢气产生的指标仍然无法确定。尽管这些因素的潜在重要性，量化它们的影响仍然具有挑战性。

探索生物活性氢气的替代来源

尽管肠道长期以来被认为是人体内氢气产生的主要场所，但它可能并不代表氢气的唯一内源性来源。因此，不能排除这种化合物的其他内部来源，应进一步调查。许多在胃肠道外部发现的产氢细菌也具备生成氢气的能力。最近的一篇出版物提出了一种大脑内源性氢气产生的替代机制