摘要：惰性气体（noble gases）因化学惰性长期被视为生物惰性物质，但近年研究发现其独特物理化学性质在医学领域展现突破性应用潜力。氙气的神经保护效应、氦基混合气在呼吸窘迫治疗中的创新应用，以及超极化129Xe在肺部功能成像中的高分辨率诊断价值，正在改写临床实践
惰性气体（noble gases）因化学惰性长期被视为生物惰性物质，但近年研究发现其独特物理化学性质在医学领域展现突破性应用潜力。氙气的神经保护效应、氦基混合气在呼吸窘迫治疗中的创新应用，以及超极化129Xe在肺部功能成像中的高分辨率诊断价值，正在改写临床实践范式。特别是通过纳米气泡载体和分子笼状化合物实现的气体靶向递送技术，显著提升了惰性气体的生物利用度与时空可控性。当前研究聚焦于其抗炎、抗氧化及细胞信号调控机制，在缺血再灌注损伤、神经退行性疾病和肿瘤放射增敏领域取得突破进展。跨学科协同创新正推动这一"沉睡的诊疗资源"向精准医学方向跨越发展。为此，选择本刊学者2023-2024年发表的气体信号分子研究热点文章3篇，推荐读者阅读。
1.Argon pharmacokinetics: measurements in pigs and analysis in humans using a physiologically based pharmacokinetics model
氩气药代动力学：使用基于生理的药代动力学模型对猪进行测量并对人类进行分析
Ira Katz, Renaud Tissier, Matthias Kohlhauer, Joël Lemaire, Arthur Hamlin, Matthieu Chalopin, Géraldine Farjot, Aude Milet
引用本文：Katz I, Tissier R, Kohlhauer M, Lemaire J, Hamlin A, Chalopin M, Farjot G, Milet A. Argon pharmacokinetics: measurements in pigs and analysis in humans using a physiologically based pharmacokinetics model. Med Gas Res. 2024 Dec 1;14(4):206-212. doi: 10.4103/mgr.mgr_20_23. Epub 2024 Mar 28. PMID: 39073329; PMCID: PMC11257179.
本研究的主要目的是研究使用机械通气的幼猪吸入氩气的药代动力学。此外，还使用文献中关于氙气的人体数据和幼猪的新数据验证了基于生理学的氩气药代动力学 (PBPK) 模型。进行氩气药代动力学研究的固有困难使得使用 PBPK 模型尤为重要。该模型用于研究成人和新生儿应用的氩气药代动力学。幼猪 (n = 4) 被麻醉、气管插管并使用传统呼吸机进行机械通气。通过将动物从第一台机械通气机（带有空气/氧气）切换到第二台机械通气机（由预混气瓶提供 75% 氩气和 25% 氧气）来实现氩气吸入。此次给药产生了血液样本，使用基于四极杆的技术对其进行分析以确定氩气浓度。对应于平均测量 Cmax 190-872 μM 的血气分配系数范围为 0.005-0.022。根据平均曲线，T1/2= 75 秒。PBPK 与猪的实验数据基本一致。吸入氩气给药表现出开启-关闭特性，因此 AUC 与给药时间成正比。尽管存在个体间差异和合并症，PBPK 模型的可信度和氩气药代动力学非常稳定且开启-关闭特性表明吸入氩气可轻松应用于任何治疗方案。
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2.Argon pharmacokinetics: a solubility measurement technique
氩气药代动力学：一种溶解度测定技术
Lemaire, Joël; Heninger, Michel; Louarn, Essyllt; Katz, Ira; Tissier, Renaud; Chalopin, Matthieu; Farjot, Géraldine; Milet, Aude
引用本文：Lemaire, Joël; Heninger, Michel; Louarn, Essyllt; Katz, Ira2; Tissier, Renaud; Chalopin, Matthieu; Farjot, Géraldine; Milet, Aude. Argon pharmacokinetics: a solubility measurement technique. Medical Gas Research 13(4):p 208-211, Oct–Dec 2023. | DOI: 10.4103/2045-9912.351106
惰性气体氩气已展现出具有潜在医疗应用价值的生物活性。药代动力学（即药物分子在体内随时间变化的动态过程）是药物研发、上市乃至上市后研究不可或缺的基础知识，其核心检测指标是目标分子（及其代谢产物）的血药浓度。尽管已有文献报道基于生理学的氩气药代动力学模型，但迄今尚未见实验数据发表。因此，开发氩气药物必须首先测定氩气在血液中的溶解度。本研究建立了一种基于质谱技术的检测方法，可用于测定氩气在血液等液体中的溶解度，进而应用于氩气药代动力学测试。通过原型机对常压空气、水和兔血进行的灵敏度测试结果表明：该检测系统在所有测试条件下均对氩气具有检测灵敏度。我们相信，这种四极杆质谱气体分析技术及其原型设备将能够通过血样分析推演氩气药代动力学特征。
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3.Identifying medically relevant xenon protein targets by in silico screening of the structural proteome
通过对结构蛋白质组进行计算机模拟筛选鉴定具有医学应用潜力的氙气蛋白靶点
Winkler, David A.; Katz, Ira; Warden, Andrew; Thornton, Aaron W.; Farjot, Géraldine
引用本文：Winkler, David A.; Katz, Ira; Warden, Andrew; Thornton, Aaron W.; Farjot, Géraldine. Identifying medically relevant xenon protein targets by in silico screening of the structural proteome. Medical Gas Research 13(1):p 33-38, Jan–Mar 2023. | DOI: 10.4103/2045-9912.333858
在先前的一项研究中，研究者报告了对蛋白质数据库（Protein Data Bank）中几乎所有蛋白质与五种惰性气体（氙、氪、氩、氖、氦）结合情况的计算机模拟筛选。这一海量而宝贵的数据集需要进一步分析，以确定三类关键的气体-蛋白质相互作用：具有最佳结合强度的相互作用、惰性气体结合位点能调节蛋白质功能的相互作用，以及这种调节可能产生临床相关效应的相互作用。本文基于结合强度和位点位置构建了理性启发式评分标准，对该数据集进行了初步分析。我们公布了部分优先级的氙气蛋白靶点列表，并以精氨酸酶和碳酸酐酶为例，阐述了如何分析这些数据。本研究旨在让科学界了解这一庞大而珍贵的数据集及其分析方法，从而加速未来氙气诱导生物活性的发现，并最终推动新型"原子药物"的开发。
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Medical Gas Research (MGR) 《医学气体研究》杂志（https://www.medgasres.com/），是一本专注医学气体与人体健康及相关疾病研究的经同行评议的国际开放获取期刊，季刊出版。创刊于2011年，主编为美国Loma Linda大学John H. Zhang教授。杂志目前已被多个国际重要数据库收录，包括MEDLINE/Index Medicus 数据库、Emerging Sources Citation Index（ESCI 新兴资源引文索引）/Web of Science数据库、PubMed/PubMed Central全文数据库、SCOPUS数据库等。2024年最新JCR影响因子：3.0，位于MEDICINE, RESEARCH & EXPERIMENTAL领域Q2区。最新CiteScore：5.1，位于Anesthesiology and Pain Medicine领域Q1区。期刊影响力得到国际认可，成为医学气体领域国际同行创新性研究成果的重要展示平台，更是医学气体科研工作者国际学术交流的重要渠道。MGR稳步推进期刊的国际化，并重视编委、作者、审稿人队伍的国际化。希望MGR杂志迅速成长为医学气体研究及转化应用领域有国际学术影响力有话语权的重要学术期刊！
- 医学气体与生物材料研究；
- 医学气体与肿瘤研究；
- 活性氧、氧气、单态氧、一氧化氮、氧化二氮、臭氧、氢气、过氧化氢、硫化氢、氩气、氦气、氮气、氧化氮、氙气、压缩空气、混合气体与生命科学、人体细胞内外微环境研究；
- 医学气体领域的创新技术与方法研究；
- 医学气体领域创新性的科学问题研究；
- 公共数据库和分析工具及软件在医学气体研究领域应用的研究。
来源：中国神经再生研究杂志
