眾所周知，一氧化碳有毒，人類(lèi)吸入少量一氧化碳都可以中毒身亡，但是任何物質(zhì)在生命領(lǐng)域都無(wú)法用好壞來(lái)判斷，有毒的氣體也同樣是身體有重要作用的物質(zhì)，一氧化碳就是這樣一種典型的生物氣體。當然對不同的生物，一氧化碳的水平和作用可能存在很大差別，例如海洋哺乳動(dòng)物就利用一氧化碳作為潛水和器官保護的重要工具。
順便我們說(shuō)說(shuō)活性氧，許多人對活性氧也存在誤會(huì )，認為活性氧是造成疾病的基礎，也因此對活性氧深?lèi)和唇^，也稱(chēng)為許多人吹捧抗氧化劑治療疾病的理論基礎。其實(shí)現代生物學(xué)早就明確，活性氧并不是專(zhuān)門(mén)搗亂的敵對分子，也是身體內具有重要功能的生物分子。出現氧化損傷只是因為氧化還原失去平衡，或者少數強活性自由基帶來(lái)的危害。這種活性強的自由基一般很少產(chǎn)生，但是在組織缺氧和炎癥過(guò)程中，存在鐵等金屬離子從結合狀態(tài)釋放的情況，就會(huì )導致一些活性氧和金屬離子反應，產(chǎn)生活性過(guò)強的有毒活性氧。避免氧化損傷的有效方法是盡量減少有毒自由基產(chǎn)生的條件，阻斷有毒自由基產(chǎn)生的過(guò)程，或者選擇性中和已經(jīng)產(chǎn)生的有毒自由基。氫氣就是其中能選擇性中和強毒性自由基的一種方法。當然對這種作用目前仍然存在一定的學(xué)術(shù)爭議。
無(wú)色無(wú)嗅無(wú)味的一氧化碳是生命殺手，是導致人類(lèi)中毒死亡的頭號有毒氣體，為避免意外中毒，一般在家庭和工作場(chǎng)所都安裝一氧化碳濃度探測裝置。
上周在海洋哺乳動(dòng)物協(xié)會(huì )學(xué)術(shù)交流會(huì )上，研究人員報告象海豹血液中一氧化碳含量增加是幫助這種動(dòng)物進(jìn)行海底潛水的重要因素，研究除了幫助解釋大象海豹如何能長(cháng)久地保持在海底，這項工作有朝一日還能幫助人們如何治療各自器官缺血缺氧相關(guān)疾病。
象海豹是卓越的潛水員, 可在水下停留90分鐘，能在超過(guò)1700米潛水深度尋找食物。海豹血液一氧化碳水平很高的現象是上個(gè)世紀50年代英國國立醫學(xué)研究院Lewis Pugh率先發(fā)現的。為研究是否取暖爐導致南極考察站隊員一氧化碳中毒，Pugh監測了這些隊員血液中的一氧化碳水平。非常意外的是，他順便監測了一些威德?tīng)柡１?/strong>，結果發(fā)現這些動(dòng)物血液中一氧化碳水平極高。
為了了解象海豹如何具有這樣神奇的潛水能力，加利福尼亞圣迭戈海洋學(xué)研究所比較生理學(xué)家Michael Tift分析了野外潛水和在實(shí)驗室里睡覺(jué)等狀態(tài)象海豹血液中的氣體。2014年，他和同事發(fā)現象海豹血液中超高水平的一氧化碳，超過(guò)大量吸煙者的水平。而且在動(dòng)物潛水和休息狀態(tài)都一樣高。Tift 在會(huì )上說(shuō)，象海豹血液中一氧化碳的量比人、領(lǐng)航鯨和虎鯨高出10倍，比白鯨和威德?tīng)柡１叱?/span>2到3倍。此外，象海豹的紅細胞比其他動(dòng)物多。紅細胞在分解和死亡后會(huì )釋放血紅蛋白，后者進(jìn)一步代謝會(huì )釋放出一氧化碳。
人們擔心一氧化碳，是因為一氧化碳能結合血紅蛋白，限制氧氣的運輸。但是象海豹正是利用這個(gè)作用讓自己延長(cháng)在水下停留的時(shí)間，Tift 告訴與會(huì )人員。他發(fā)現在象海豹潛水結束時(shí)，血液中的氧氣比預期的要多16%，這要歸功于一氧化碳減緩組織細胞對氧氣的使用速度。北卡羅來(lái)納大學(xué)功能形態(tài)學(xué)家Ann Pabst說(shuō)，我們本來(lái)認為一氧化碳是壞的, 但在象海豹體內它降低了氧氣的使用率, 這又成為好事。
Tift 目前正與生物醫學(xué)研究人員合作,了解一氧化碳可能價(jià)值。對小鼠的初步研究表明, 補充一點(diǎn)一氧化碳有消炎作用、防止程序性細胞死亡，甚至減慢細胞分裂和擴散速度的作用。是不是聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)熟悉？
象海豹潛水時(shí)率減慢到每分鐘三次，這么慢的心跳無(wú)法持續給身體大部分組織供應血液。一氧化碳的保護作用可以幫助這些組織應對潛水結束時(shí)突然恢復的血流帶來(lái)的傷害。這種傷害醫學(xué)上稱(chēng)為缺血再灌注損傷，主要是因為氧氣突然增加供應，組織無(wú)法快速解毒，導致大量活性氧增加，對組織造成氧化損傷。一氧化碳的存在讓氧氣不能快速在組織中增加，可以避免這種缺血再灌注損傷的發(fā)生。
Tift 說(shuō): "他們反復經(jīng)歷這樣的事件，沒(méi)有受傷跡象。心臟等器官移植也需要同樣血流恢復模式，而一氧化碳可以減少缺血再灌注損害的風(fēng)險。但實(shí)驗室小鼠血液中有一氧化碳水平增加并不是自然狀態(tài)，所以 Tift 用象海豹作為模型開(kāi)展相關(guān)研究。他說(shuō)：“我們的目標是從這些驚人的動(dòng)物和它們的極端行為方面能學(xué)到什么，提高相關(guān)知識?！币谎趸际且环N簡(jiǎn)單、廉價(jià)的氣體，如果能作為組織器官保護工具，將是人類(lèi)醫學(xué)的重要進(jìn)步。
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