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眾所周知，一氧化碳有毒，人類吸入少量一氧化碳都可以中毒身亡，但是任何物質在生命領域都無法用好壞來判斷，有毒的氣體也同樣是身體有重要作用的物質，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。 順便我們說說活性氧，許多人對活性氧也存在誤會，認為活性氧是造成疾病的基礎，也因此對活性氧深惡痛絕，也稱為許多人吹捧抗氧化劑治療疾病的理論基礎。其實現代生物學早就明確，活性氧并不是專門搗亂的敵對分子，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的危害。這種活性強的自由基一般很少產生，但是在組織缺氧和炎癥過程中，存在鐵等金屬離子從結合狀態釋放的情況，就會導致一些活性氧和金屬離子反應，產生活性過強的有毒活性氧。避免氧化損傷的有效方法是盡量減少有毒自由基產生的條件，阻斷有毒自由基產生的過程，或者選擇性中和已經產生的有毒自由基。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術爭議。 無色無嗅無味的一氧化碳是生命殺手，是導致人類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所都安裝一氧化碳濃度探測裝置。 上周在海洋哺乳動物協會學術交流會上，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物進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世紀50年代英國國立醫學研究院Lewis Pugh率先發現的。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爾海豹血液，結果發現這些動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研究所比較生理學家Michael Tift分析了野外潛水和在實驗室里睡覺等狀態象海豹血液中的氣體。2014年，他和同事發現象海豹血液中超高水平的一氧化碳，超過大量吸煙者的水平。而且在動物潛水和休息狀態都一樣高。Tift 在會上說，象海豹血液中一氧化碳的量比人、領航鯨和虎鯨高出10倍，比白鯨和威德爾海豹高出2到3倍。此外，象海豹的紅細胞比其他動物多。紅細胞在分解和死亡后會釋放血紅蛋白，后者進一步代謝會釋放出一氧化碳。 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作用讓自己延長在水下停留的時間，Tift 告訴與會人員。他發現在象海豹潛水結束時，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。北卡羅來納大學功能形態學家Ann Pabst說，我們本來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 目前正與生物醫學研究人員合作,了解一氧化碳可能價值。對小鼠的初步研究表明, 補充一點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。是不是聽起來有點熟悉？ 象海豹潛水時率減慢到每分鐘三次，這么慢的心跳無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突然恢復的血流帶來的傷害。這種傷害醫學上稱為缺血再灌注損傷，主要是因為氧氣突然增加供應，組織無法快速解毒，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生。 Tift 說: "他們反復經歷這樣的事件，沒有受傷跡象。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險。但實驗室小鼠血液中有一氧化碳水平增加并不是自然狀態，所以 Tift 用象海豹作為模型開展相關研究。他說：“我們的目標是從這些驚人的動物和它們的極端行為方面能學到什么，提高相關知識。”一氧化碳是一種簡單、廉價的氣體，如果能作為組織器官保護工具，將是人類醫學的重要進步。 |
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