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氢气的医学作用

2021-09-28 09:59:14

作为宇宙中分子量最小的一种物质,氢气能够比较容易地穿过细胞的膜结构,如细胞膜、线粒体膜和核膜,从而发挥生物学作用。目前的细胞、动物和临床试验均已证明氢气具有抗氧化、抗炎和抗凋亡作用。氢气对心血管系统疾病、呼吸系统疾病、神经系统疾病、代谢性疾病、肿瘤性疾病具有治疗作用。关于氢气发挥生物学作用的机制,比较经典的理论是氢气选择性清除自由基。但这一理论存在一定的局限性,目前关于氢气作用机制的研究仍在不断的探索当中。

 

1.心血管系统疾病

氢气干预对经皮冠状动脉介入术(PCI)及体外循环的影响近来较为学者所关注。将PCI治疗的20名ST段抬高性心肌梗死患者分为两组,治疗组在PCI期间吸入1.3%氢气和26%氧气的混合气体,对照组只吸入26%氧气,术后6个月,治疗组左心室重构显著改善,左室射血容量指数和左室射血分数明显高于对照组。俄罗斯学者的临床试验证明,氢分子可以作为一种有效和安全的抗氧化剂用于心脏手术。


 

2.呼吸系统疾病

氢气干预对新冠肺炎的影响成为研究的焦点之一。在7个医院的多中心临床试验中46名经实验室确认的新型冠状病毒患者为对照组,只接受标准治疗;实验组44名患者除了标准治疗外,每日吸入66%氢气和33%氧气的混合气,直到解除隔离。结果表明,实验组呼吸困难指数、咳嗽指数、胸闷、胸痛均改善程度均优于对照组,尤其重要的是,实验组静息血氧饱和度得到了显著提高。脓毒血症是临床危急重症之一。研究结果表明,早期应用氢气可以通过启动体内的氧化应激调控系统,快速激活硫氧还蛋白,抑制下游炎症信号的传导和凝血因子皿的表达,从而发挥器官保护作用,显著抑制脂多糖诱发的小鼠脓毒症肺损伤并降低死亡率。


 

3.代谢性疾病

氢气对糖尿病的治疗作用也成为近年的研究热点。经实验表明饮用富氢水24周后,治疗组患者的血清胆固醇、血糖、糖化血红蛋白与安慰剂组比较均有显著下降,炎症和氧化-还原指标明显改善。


 

4.肿瘤

关于氢气对肿瘤作用的研究主要集中在氢气对肺癌和机体免疫监视的影响等方面。依据对成年非小细胞肺癌患者的临床试验中,其中20例拒绝药物治疗的患者被随机分为氢气组和对照组,另38例患者根据基因突变和药物敏感性分为化学治疗+氢气组(10例),靶向治疗+氢气组(18例)和免疫治疗+氢气组(10例),16个月后,氢气组呼吸系统症状改善和无进展生存明显好于对照组;38例氢气联合用药的患者,与吸入氢气前比较, 其药物的副作用明显减轻甚至消失。依据动物研究发现,氢气干预抑制了肺癌细胞A549和H1975细胞株的生长、浸润和转移,氢气可能通过下调CD47的表达增强了对癌细胞的免疫吞噬。也有研究证明 PI3K/AKT信号转导通路是氢气抗肿瘤作用的靶点。


 

5.其他抗氧化途径

马雪梅团队通过研究氢气对胆碱酯酶(AChE)、HRP活性的影响,提出氢气与生物大分子直接相互作用,通过改变酶活性中心附近微环境中氢键网络的状态增强AChE和HRP活性的理论,认为氢气更有可能通过调控线粒体的功能减少自由基的产生,而不是清除已经产生的自由基。

 


       钟南山院士在接受记者采访时说,氢分子研究是一个新兴的领域,有较强的抗氧化作用,许多肿瘤等都是慢性炎症过程,抗氧化一直是热门题目,总得来说不是很成功,而氢分子是一个抗氧化的新工具,我对此很期待。氢分子主要针对慢性疾病,最基本的是抗氧化应激的加强作用,不是单纯修复作用,有利于基体恢复,理念是对因治疗不是对症治疗,比如肿瘤学说是氧化应激加强,去除氧化应激,肿瘤也很难长。

       钟南山院士介绍说, 长期在室外作业的交警,环卫工人,通过氢气摄入能够对雾霾清除氧化自由基的清除有促进作用,即使吸入污染空气也会产生氧化应激作用,目前正在进行试验。

       最后钟南山院士满怀希望地说,由于氢气的独特性质,使得氢气在肺部疾病治疗中潜在的积极作用备受关注,医学界专家对氢分子医学的研究发展迅速,可以说,中国在氢分子医学研究领域发展前景广阔。