6月17日，中国(上海)国际技术进出口交易会圆满落幕。会上，HydroMg（医药级微纳镁基固态储氢优能负氢离子缓释组合物技术）凭借其前沿的抗衰科技荣获国际发明创新展览会金奖。
中国(上海)国际技术进出口交易会(以下简称“上交会”)是经国务院批准，由商务部、科技部、国家知识产权局和上海市政府共同主办，联合国工业发展组织、联合国开发计划署、世界知识产权组织支持，是我国首个集技术展示和交易服务为一体的国家级、国际性、综合性展会，在吸引全球企业发布最新创新成果、促进科技成果转移转化、建设国际创新合作网络等方面发挥了积极作用。
国际发明创新展览会是上交会的重要环节，重点聚焦“一带一路”沿线国家创新发明及市场前景好的实用技术和产品，促进技术贸易发展的成果展示，并对全球专利技术进行评比推荐，HydroMg凭借其前沿的抗衰科技荣获国际发明创新展览会金奖。
HydroMg：让人类真正拥有直接对抗线粒体衰老的手段
2013年发表于国际顶级期刊《Cell》上的一篇论文指出，衰老的内因是细胞衰老。衰老可能是一个多因素的过程，由各种损伤累积引起。在过去的20年里，通过研究衰老过程的不同分子途径揭示了线粒体是关键调节器之一。在衰老的过程中，线粒体发生不同程度的氧化损伤，导致细胞的能量代谢受损，细胞功能障碍，甚至死亡。线粒体功能障碍可能是引发衰老的始动因素，2021年8月，美国南加州大学老年病研究院在《细胞和发育生物学研讨》发表文章，正式提出，引发衰老的所有通路，无一不指向线粒体。
如果把细胞比作一个现代化工厂，那么线粒体就是细胞内的”能量电站”，为人体提供着90-95%的能量。它的主要作用是吸收葡萄糖和脂肪酸，以及我们呼吸的氧气，并将它们转化为能量。除了供能，线粒体也调控着细胞的生长、凋亡，细胞中的钙离子浓度的动态平衡以及基因调控。
在大多数人的认知里，线粒体就是活力饱满、源源不断输送能量的“生命发电机”，但线粒体也并不是“永动机”，线粒体结构和功能无时无刻受到损伤。损伤的累积，就可能会导致细胞、乃至身体机能出现异常。
线粒体产生能量的重要原料就是氧，人体吸入的90%的氧气都会被线粒体用以制造能量。凡事有两面性，氧气是强氧化剂，在呼吸链反应中，它会不断产生自由基，作为生产有害自由基的大本营——线粒体，会比细胞的其他部分更频繁地受到活性氧的伤害，更容易积累氧化损伤。
而线粒体受到损伤，就会导致细胞衰亡，从而引发各种问题，比如皮肤衰老，还有心血管疾病、缺血再灌注损伤和神经退行性疾病等各种问题，最终导致人体衰老。
而且随着年龄的增长，氧化损伤还会像沙漏一样不断积累，可以说线粒体的氧化损伤，就是人体衰老的凶手之一。当线粒体不能产生足够的能量，这意味着身体的细胞无法正常运行。
既然线粒体这么重要，如果没有呵护好就可能导致各种疾病。那么问题来了，应该如何防止线粒体受到氧化损伤，使人体处于健康状态？
实际上，自由基在无时无刻形成，线粒体处在持续被氧化损伤的状态。自由基形成时，首先攻击线粒体内的脂质（线粒体膜的组成）、蛋白质（线粒体的功能物质），其后线粒体开始启动如Mn-SOD、谷胱甘肽等抗氧化酶以及抗氧化剂。假若这些抗氧化物质被消耗完，线粒体内DNA则成为自由基的攻击对象。
既然线粒体怕氧化，那么我们就补充抗氧化剂，比如维生素E、维生素C、黄酮类物质、辅酶Q10……都是常见的自由基清除剂。但研究发现，这些抗氧化物质因为分子量大的原因，难以通过细胞膜，直接进入细胞，更谈不上进入线粒体。这些自由基清除剂主要清除组织、血液等细胞外的自由基，作为一种中止自由基损伤细胞膜后，外溢损伤其他细胞的补救手段。同时，当我们把范围放大到整个身体，线粒体也就是茫茫沙漠里的一粒沙，如何把清除自由基物质精准地送到需要的线粒体内、最大化保护线粒体免受伤害，是永恒的难题。
本次荣获国际发明创新展览会金奖的HydroMg即是瞄准对抗线粒体衰老的关键技术。HydroMg（医药级微纳镁基固态储氢优能负氢离子缓释组合物技术）是由上海交通大学氢科学中心研发，技术源自国家技术发明一等奖。它在体内可持续释放负氢离子，据研究报道这是唯一可以进入线粒体清除自由基的物质。同时该成分在模拟体液中可持续超过100小时的释放时间，负氢离子与水中氢离子形成动态可逆平衡，通过电子传导效应让负氢离子快速扩散到全身每一个角落，为每一个线粒体提供持续保护。
HydroMg的抗衰技术价值在于通过在体内可持续释放负氢离子，提供直接进入线粒体清除自由基的物质，从根源去阻断线粒体损伤，防护细胞损伤。同时HydroMg的副产物仅为镁离子和水，具有较好的安全性。
表 1 HydroMg在体内释放的氢是唯一可直接进入线粒体清除自由基的物质
HydroMg：人体临床试验显示具较好的抗衰老潜力
细胞是人体最基本的单位，人体的衰老原因都可以归为是细胞出了问题。细胞衰老的根源则是线粒体衰老（氧化损伤）导致的细胞能量供应不足。长久以来，衰老一直被认为是机体不可逆的进行性改变过程。
HydroMg作为一项前沿的抗衰老技术，直接对抗线粒体衰老，该技术具有广阔的应用潜力。2021年发表在《Experimental gerontology》（实验老年医学）的一项针对平均年龄76岁的人体随机对照临床实验显示，连续使用6个月低剂量氢（0.4mg/天），可使DNA端粒体长度增加（从基线的0.99±0.15增加到随访时的1.02±0.26），较空白组延长25%以上（空白组端粒体长度减少（从0.92±0.27减少到0.79±0.15））。DNA端粒长度反映着细胞复制史及复制潜能, 被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。
表 2 6个月后受试者端粒长度变化
HydroMg直接对抗线粒体衰老，从而让人类对人体衰老的根源有了阻延的手段，它将为人类健康生活的带来新可能，亦有望满足消费者更高质量长寿的需求。
参考文献：
[1]陈钧辉, 张冬梅. 普通生物化学[M]. 第5版. 北京:高等教育出版社, 2016.2 : 279.
[2] C. Richter, J.-W. Park, B.N. Ames, Normal oxidative damage to mitochondrial and nuclear DNA is extensive, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85 (1988) 6465–6467.
[3] D.T. Lucas, L.I. Szweda, Cardiac reperfusion injury: aging, lipid peroxidation, and mitochondrial dysfunction, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95 (1998) 510–514.
[4] M.K. Shigenaga, T.M. Hagen, B.N. Ames, Oxidative dam age and mitochondrial decay in aging, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91 (1994) 19771–19778.
[5] G. Lenaz, Role of mitochondria in oxidative stress and ageing, Biochim. Biophys. Acta 1366 (1998) 53–67.
[6]Shin-ichi Hirano,Yusuke Ichikawa,Ryosuke Kurokawa,Yoshiyasu Takefuji,Fumitake Satoh.A“philosophical molecule,”hydrogen may overcome senescence and intractable diseases[J].Medical Gas Research,2020,(第1期).
[7]王琳琳, and 凌文华. "线粒体DNA氧化损伤机制的探讨." 疾病控制杂志 2000年4卷1期, 79-83页, ISTIC PKU CSCD CA (2004).
[8]Metalloproteins,2019,Vol.1876,65-88
[9]Zanini D, Todorovic N, Korovljev D, Stajer V, Ostojic J, Purac J, Kojic D, Vukasinovic E, Djordjievski S, Sopic M, Guzonjic A, Ninic A, Erceg S, Ostojic SM. The effects of 6-month hydrogen-rich water intake on molecular and phenotypic biomarkers of aging in older adults aged 70 years and over: A randomized controlled pilot trial. Exp Gerontol. 2021 Sep 30:111574.
