煙臺氫氣可以延長體外復制壽命并保護分化和分泌能力,這是來自美國俄亥俄州立大學干細胞與再生醫(yī)學研究中心晴久川崎等的研究,特別注意的是,該研究是人類供血者的骨髓培養(yǎng)細胞,代表氫氣對人類細胞的效應。這一研究有非常重要的啟示意義。
用骨髓間充質干細胞進行細胞治療是再生醫(yī)學的重要手段。但是骨髓間充質干細胞數(shù)量有限,需要體外增殖才能使用,這種體外增殖操作可導致細胞老化,造成分化、增殖和治療作用的丟失,這是影響干細胞治療的重要因素。氧化應激是導致細胞在體和離體老化的關鍵因素,減少氧化應激是避免干細胞老化的重要策略。
氫氣醫(yī)學效應廣泛,其主要作用基礎是具有選擇性抗氧化,能減少各自因素導致的細胞和組織氧化應激損傷,但是關于氫氣對干細胞關系的研究比較少見,日本學者曾經發(fā)現(xiàn)氫水飲用可以避免束縛應激導致的大腦神經干細胞數(shù)量減少,但氫氣對體外培養(yǎng)干細胞老化十分有作用少有研究。本研究假定氫氣能保護細胞體外增殖過程的老化。
通過在培養(yǎng)系統(tǒng)中(氣體介質)增加3%氫氣的辦法,發(fā)現(xiàn)可在對細胞培養(yǎng)早期克隆形成和復制壽命均有改善作用,同時能保護細胞分化和旁分泌能力。非常有意思的是,該研究發(fā)現(xiàn)氫氣并沒有減低羥基自由基,對蛋白和核酸氧化損傷指標也沒有影響,提示氫氣對骨髓間充質干細胞的上述作用與其抗氧化作用無關。
這個文章提供了一種氫氣效應細胞學研究手段,含3%氫氣的混合氣持續(xù)培養(yǎng)的方法,這與日本學者最早研究的細胞學方法明顯不同,也更人性化,比較容易實現(xiàn),但要注意的是兩者的氫氣濃度相差十分大,這個3%在日本學者的研究中應該屬于沒有效果的濃度,但這個研究是長時間培養(yǎng)的。
因此,從這個角度考慮,氫氣的作用與濃度、作用時間有非常大的關聯(lián)性,這就更說明氫氣是一種十分強大的生物活性分子。更值得稱道的是,這個研究沒有看到氫氣的抗氧化作用,這又給我們的研究帶來了更多遐想的空間。
氧化應激是加速細胞衰老的重要因素,細胞學和在體研究都有相關證據(jù)。減少氧化應激或補充抗氧化劑如維生素C能增加細胞體外復制次數(shù),延長細胞壽命。體外骨髓間充質干細胞也具有類似效應。氫氣具有選擇性中和羥基自由基,羥基自由基是體內作用最強的活性氧,氫氣能延長骨髓間充質干細胞壽命,并使這些體外細胞保持分化潛力和旁分泌功能。氫氣處理也能增強提高體外制備過程中早期干細胞克隆形成。
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