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脊椎,神经系统疾病
氢气对神经系统具有保护作用
发布时间:2017-05-05 10:05 来源:弘皓电子科技 阅读:

  氢气生物学最早是在神经系统损伤模型中证明的,在氢治疗疾病这方面,经过这几年的研究,氢可以治疗脑缺血,对体外神经系统的缺氧和氧化损伤具有保护作用。

  一、给氢气的几种方式

  给氢气的方式主要有三类,一是呼吸氢气,二是喝氢水,三是注射氢水。应该根据不同疾病选择不同的给氢方法, 呼吸是气体给药的首选方式,采用呼吸的办法能达到比较理想的血液氢气浓度,呼吸系统疾病更应首选呼吸途径。但是呼吸途径对技术和安全性有比较高的要求。从氢气具有可燃性角度考虑,日本学者一般认为呼吸氢气浓度应该限制在4%以下。研究发现,呼吸氢气对多种器官组织缺血再灌注损伤和移植损伤具有治疗作用。饮用氢水(饱和浓度为1.6ppm)比呼吸氢气更安全更方便,最早报道是太田教授小组采用饮用氢水治疗APOE基因敲除小鼠动脉硬化,这种动物会自发产生动脉硬化,从出生开始饮用氢水能避免动脉硬化发生,主动脉氧化应激也明显缓解。Nagata等报道饮用氢水能缓解慢性束缚应激导致的学习记忆能力下降。更多研究证明饮用氢水对许多大脑等器官氧化应激有改善作用,日常饮用氢水能减少生活方式相关疾病的风险。注射氢水也是安全的给氢方式,而且能进行损伤局部应用。研究发现,采用注射氢盐水的方法和呼吸氢气的效果类似。

  二、氢对脑血管疾病的治疗作用

  脑缺血和蛛网膜下腔出血是最常见的脑血管疾病,发生后会出现严重氧化和炎症损伤。许多研究提示,氢对治疗这些脑血管疾病具有作用。全球每年有大量脑血管病患者,2013年大约每十万人有110人死于脑血管病。组织缺血再灌注损伤能加重缺血后组织损伤, 是脑血管病非常重要的共同病理生理学基础。

  经实验研究显示呼吸氢气能提高全脑缺血小鼠存活率从8.3%到50%。作用伴随脑组织氧化指标8-OHdG、4-HNE和丙二醛下降。氢气也能在缓解脑水肿的同时减少纹状体和顶叶皮层脑组织间隙血清白蛋白水平,说明氢气能保护脑损伤时血脑屏障的破坏。腹腔直接注射氢气(和氢盐水)能提高心脏骤停导致的兔存活率下降,改善动物神经功能,减少脑神经损伤和细胞凋亡。氢水也能减少血浆和脑海马组织中8-OHdG和丙二醛水平,同时提高SOD和过氧化氢酶活性。注射氢水能减少大鼠脑缺血再灌注后组织炎症因子增加。脑缺血再灌注可以通过线粒体功能紊乱通透性增加导致神经元死亡。氢生理盐水注射不仅能减少减少脑组织损伤,而且线粒体肿胀和线粒体膜电位破坏。结果提示,氢水联合依达拉奉应用对脑干缺血有治疗作用。

  蛛网膜下腔出血一般比较严重,容易导致患者死亡。统计表明,蛛网膜下腔出血死亡率大约50%,幸存者大约30%有严重后遗症。尸体解剖结果显示大约 5%的患者属于颅内血管瘤破裂导致。氢气呼吸对大鼠蛛网膜下腔出血导致的脑水肿、血脑屏障破坏、神经元凋亡和神经功能下降有治疗作用,这些作用和氧化损伤减少有关。注射氢水能减少蛛网膜下腔出血导致的脑损伤,氢生理盐水对减少蛛网膜下腔动物神经行为学改善,部分是通过抑制NF- κB通路和NLRP3炎症小体通路等炎症信号通路,减少了脑组织炎症反应。

  三、氢对神经退行性疾病的治疗作用

  随着年龄的增加,神经退行性疾病越来越多,人口老龄化必然会产生神经退行性疾病患者数量的增加,这已经成为一个社会现实问题。氧化应激和炎症反应是帕金森病、老年性痴呆等神经退行性疾病的基本病理生理过程,许多研究提示,氢对神经退行性疾病有治疗作用,能改善老年人生活质量。黑质多巴胺神经元病理变化导 致中枢运动系统功能障碍是帕金森病的典型特征,帕金森病患者黑质组织蛋白、脂类和核酸氧化损伤明显增加,内源性抗氧化物质如谷胱甘肽水平下降,但是抗氧化治疗并不能产生明显效果。饮用50%饱和的氢水能预防动物帕金森模型6羟基多巴纹状体注射导致的黑质纹状体神经退行性改变,甲基安非他命诱导的行为学改变和酪氨酸羟化酶免疫组织化学染色结果证明,氢水可以明显预防多巴胺神经元的丢失和功能下降。饮用氢水减少急性和慢性MPTP处理引起的动物黑质多巴胺神经元丢失。MPTP诱导黑质纹状体8-OHdG和4-HNE增加,氢水可以减少这些氧化产物和超氧自由基水平。一项针对帕金森病的RCT临床研究已经发表,给帕金森患者连续48周每天饮用1升氢水,帕金森病统一评分量表结果表明,饮用氢水能明显改善帕金森患者生活质量,对照组患者病情继续恶化。

  年龄是老年性痴呆的明确危险因子,65岁以上年龄每增加5岁,老年性痴呆发病率增加一倍。65岁以上人口中,每10万人大约有1275人被诊断为老年性痴呆,85岁以上人口,患者数量增加三倍。中国医科大学李健等报道,脑室注射β淀粉样蛋白老年性痴呆动物模型,氢生理盐水注射可以改善动物学习记忆能力、组织学和炎症反应等改 变,可以降低LTP、氧化应激和炎症因子等指标。

  以上研究表明,氢从脑血管病到老年神经退行性疾病都有治疗作用,这方面不仅有大量动物模型研究,更有许多临床人体试验证据,虽然仍然需要更大规模的研究依据,但作为一种安全简单的手段,作为辅助性预防和治疗方法,氢对中枢神经系统疾病将具有巨大潜力的理想工具。

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