然而，这些影响的机制仍不清楚。许多研究人员认为，ROS —— 代谢物或高活性氧衍生物可能通过破坏我们的基因组和细胞中的许多分子在高氧状态下发挥作用，但几乎没有证据表明过量的氧气会影响某些酶和途径。
该研究表明过量的氧气如何改变我们细胞中含有铁和硫的几种蛋白质，这是一种类似于铁生锈的化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)过程。反过来，这些生锈的蛋白质会引发一系列破坏细胞和组织的事件，导致心脏病发作和睡眠呼吸暂停等疾病。
高浓度的氧气对从细菌和植物到动物和人类的每一种生命形式都是有毒的。当然，缺氧也可能是致命的。有一个平均值，不多也不少，是地球上大多数生命可以繁衍生息的数量。虽然临床医生长期以来一直在研究缺氧如何影响细胞和组织，例如心脏病发作和中风，但对氧气过多的影响的研究相对较少。
为了回答这个问题，Isha H. Jain 的研究团队转向CRISPR 基因组编辑技术来测试各种基因在高氧中的作用。使用CRISPR 技术，研究人员从实验室培养的人类细胞中切割出20,000 多个不同的基因，然后比较每组细胞在21% 和50% 氧气下的生长情况。
屏幕突出显示了四种分子途径，这些途径已被证明与高氧作用有关。它们参与各种细胞功能，包括受损DNA 的修复、新DNA 构建块的创建以及细胞能量的产生。
起初，研究团队无法确定这四种分子途径的共同点以及它们为何都受到高氧水平的影响。经过一番研究，发现每条通路都有一个关键蛋白质，其分子结构中含有与硫原子相连的铁原子，即所谓的“铁硫簇”（Fe-S clusters）。他们发现高氧会降解含有Fe-S 的簇蛋白，从而导致双乙酰胺合成、嘌呤代谢、核苷酸切除修复和电子(http://www.maoyihang.com/sell/l_23/)传递链(ETC) 功能受损。
在小鼠模型中，高氧会导致急性肺损伤。在原代人肺细胞和小鼠肺氧中毒模型中，高氧导致小鼠和人肺细胞中含有特定ISC 的蛋白质降解。他们还证明，ETC 最容易受到高氧损伤，导致线粒体耗氧量减少，从而导致进一步的组织高氧和ISC 通路中断。
随后，研究人员还在Ndufs4 KO 小鼠模型中证明，原发性ETC 功能障碍同样会导致肺组织高氧，并显着增加对高氧介导的ISC 损伤的易感性。
这项工作对高氧病理学具有重要意义，包括支气管肺发育不良、缺血再灌注损伤、衰老和线粒体疾病的治疗指导。
