研究摘要：氫氣被稱為是一種新的生物抗氧化劑和氧化還原調節劑。氫氣對許多急性和慢性疾病具有治療效果。本研究旨在確定氫氣對果蠅的壽命和生理功能的影響。給果蠅食物中添加專利產氫食品補充劑，成分主要包括碳酸鎂和金屬鎂，這種混合物與酸性水溶液反應釋放出氫氣。研究發現，補充這種產氫氣食品補充劑能延長野生型果蠅壽命。使用線粒體peroxiredoxins過氧化物酶低表達基因突變果蠅，發現這種產氫食品補充劑能延長這種果蠅壽命。推遲腸道功能障礙的發生，改善活動下降的問題。結果表明，氫氣能延緩蒼蠅老化，延長生存時間，延緩腸道屏障功能障礙的發展，顯著提高體力活動。

1、研究背景

我（氫思語）認為，口服金屬鎂比吸入氫氣喝氫水都有優勢，其實是各有優勢。氫氣抗衰老和延長壽命方面過去有研究，甚至氫氣對果蠅的研究都有報道。這或者是因為文獻不夠熟悉，或者故意忽略不計別人的研究。

為了確定MagH2材料的潛在毒性，排除非氫氣分子其他成分的作用，將MagH2溶液進行煮沸騰3次把其中的氫氣揮發干凈（點贊），這種果蠅飼料的自身抗氧化能力使用氧化還原電位ORP進行測定（Beckman 350 pH Temp/mV meter）。加熱沸騰可以把溶解狀態的氫氣驅趕出溶液，這是非常好的對照方法。

2.3.實驗程序

采集孵化后1-2天的雌雄果蠅，繼續在25度標準蔗糖玉米粉培養基飼養，或者轉移到產氫氣培養基。每個實驗每個品系使用大約50-60只果蠅。

使用修改攀爬指數評估。記錄不同時間段能爬或跳超過4厘米距離達到管頂的果蠅數量。具體方法是將果蠅被輕輕地推到管底，讓果蠅爬30秒。同一組果蠅重復評估3次，每次間隔10分鐘。攀爬指數評估使用30秒每個管內到達頂部的果蠅數量。隨果蠅衰老，攀爬指數下降。

腸道屏障功能紊亂使用，果蠅食物中加入2.5%(wt./vol.)的1號藍色燃料，腸道功能正常的果蠅藍色局限于腸道內腔，當然腸道上皮細胞完整性喪失，藍色會擴散到全身，稱為藍精靈果蠅。這種現象需要用顯微鏡分析。

2.4.統計學分析

所有統計都使用Excel和Prism進行計算。不同組之間的攀爬指數比較用方差分析。平均存活時間和不同生存曲線比較使用對數秩檢驗。不同組10%死亡率的生存差異和藍精靈表型比較用雙向方差分析。

3、研究結果

3.1 MagH2降低飼料ORP（增加負電位）。

過去離體研究表明，當MagH2溶解在水中后，能產生氫氣納米氣泡，納米氣泡能在水中長時間保持高濃度氫氣，同時能長時間保持ORP相對高的負值。本研究發現MagH2也能在酸性條件下保持果蠅飼料ORP高負值。不同濃度MagH2能造成ORP負電位顯著提高。普通飼料的ORP是185 mV，加入0.1mg/ml MagH2可達到–160 mV，0.3 mg/mlMagH2達到–320 mV，1和3 mg/–410 /–470 mV。這種狀態可以維持4小時以上。這些改變和MagH2水溶液的情況類似，提示在果蠅飼料中產生了氫氣納米氣泡。進行5分鐘煮沸足可以將氫氣從溶液中釋放掉，ORP能返回到正值180到190mv，這和普通飼料很接近。

3.2 MagH2飼料延長果蠅壽命。

為了確定氫食品對壽命的影響，雌雄野生型果蠅獲得氫飼料，濃度分別為0.1、0.3、1、3和10 mg/ml。MagH2在果蠅42天齡開始補充，或在預期壽命50%，這個時間死亡率開始快速增加，且能避免對年輕機體可能產生毒副作用。結果發現MagH2添加0.1到0.3 mg/ml氫飼料能產生正面效果，但高劑量3和 10 mg/ml會出現毒性反應，這符合許多藥物的特點，也說明存在明顯的劑量效應關系，適量有效，高劑量有害，看來這食品不是越多越好。

 

圖1 藍色為氫食品，紅色為對照食品，吃氫長壽，差異明顯。

用半數存活時間（死亡50%的時間）為標準，最理想的濃度能使雄性果蠅延長15%，雌性果蠅延長25%。但是最大壽命（90%死亡時間）改變不明顯。這個意思是說，大家都不容易早死，但最大壽命沒有明顯改變。這應該是人類對壽命比較理想的追求，活得足夠長，走的足夠快。

氫食品具有適度延長果蠅最大壽命的作用，但是能明顯改善壽命狀況，或者明顯增加預期生命期限（整體的壽命增加，主要是短命的變少了）。通過加熱把氫氣揮發掉，能完全取消這種效應。所以強調這個食品不能加熱食用，否則會失效，這和氫水一樣，開放情況下燒開失效。氫食品高劑量3–10 mg/ml的毒副作用可能和氫氣沒有關系，因為加熱能把氫氣揮發，但毒副作用并沒有消失。氫氣沒有毒，再次說明。

3.3 氫食品能延緩果蠅早衰。

線粒體過氧化還原酶低表達可造成果蠅早衰，氫食品能延緩早衰，說明氫氣具有抗衰老作用，尤其是早衰。氫氣抗早衰在過去小鼠早衰模型中有過報道。

為探索氫氣效應的機制，本研究使用線粒體功能障礙的果蠅。線粒體是細胞能量代謝的樞紐，也是衰老調節的關鍵因素。線粒體是維持細胞整體氧化還原平衡重要基礎，許多氧化還原調節因子如巰基相關氧化物酶，抗氧化蛋白就屬于長壽相關分子。

線粒體內抗氧化蛋白有dPrx3和dPrx5，該論文作者過去的研究發現，如果這些抗氧化蛋白缺乏會導致果蠅平均壽命減少80%，伴隨特定組織凋亡，細胞氧化還原平衡、應激基因轉錄和線粒體功能基因轉錄表型等相關改變。

盡管Da-GAL4驅動無法完全恢復Prxs低表達突變果蠅平均壽命，但氫氣飼料能延長該系果蠅平均壽命。

 

和普通果蠅類似，MagH2的雄性最佳劑量是0.1 mg/ml，雌性是0.3 mg/ml（圖2）。和野生果蠅類似，高劑量組也表現出毒性效應，導致這些果蠅死亡率增加，加熱也無法消除這種毒性效應說明是氫氣以外的成分（如鎂離子？）造成。

3.4 氫食品對腸道屏障功能的保護作用。

氫氣能緩解腸道炎癥相關疾病，保護腸道上皮細胞屏障。胃腸道正常功能是健康長壽的必需條件，腸道屏障功能下降是老年果蠅的一個特點，能使用“藍精靈”試驗進行評估。氫氣飼料對腸道屏障功能的作用使用NP1- GAL4驅動腸道組織特異性抗氧化蛋白低表達突變果蠅，利用藍精靈測試。顯微鏡檢查發現，死亡和藍精靈表型密切相關。這說明果蠅腸道上皮細胞完整性一旦喪失都會迅速死亡。補充MagH2的氫飼料能顯著延遲這種藍精靈和死亡的發生，但是不改變腸道完整性喪失和死亡率相關性，提示氫氣這種提高存活效應是通過維持腸道上皮完整性實現的。

3.5.氫氣飼料能顯著提高早衰果蠅活動能力。

雖然氫食品對果蠅存活率的作用不是非常強，逆重力攀爬指數表明氫飼料能顯著提高果蠅的活力（圖4）。逆重力攀爬指數經常用于測試果蠅活動能力和衰老活動能力下降。

圖4 綠色為治療組，氫飼料對果蠅攀爬指數可提高50倍！

為確定氫氣產生作用的關鍵組織器官，研究者使用運動神經元特異性線粒體抗氧化蛋白低表達突變果蠅（D42-GAL4驅動），給氫食品喂養后果蠅逆重力攀爬指數提高了50倍（圖4）。奇怪的是，氫飼料對NP1-GAL4驅動其他組織線粒體抗氧化蛋白低表達突變體有明顯效果，全身組織（Da-GAL4）線粒體抗氧化蛋白低表達突變體也有明顯效果，這些結果提示氫氣對全身組織線粒體抗氧化蛋白低表達導致的傷害都有保護作用，說明氫氣的作用沒有明顯的組織特異性。氫飼料對突變體果蠅的提高活動水平接近野生型果蠅，老年果蠅研究結果也類似。提示氫飼料可能是使老年果蠅運動活力變得更正常，對因為運動神經元損傷或神經肌肉功能障礙導致的疾病狀態恢復到正常水平。氫氣的作用是使不正常的身體正?；?！