【摘要】

神經(jīng)退行性疾病 (NDs) 是一組衰老性疾病的統(tǒng)稱，通常由神經(jīng)元細(xì)胞死亡引發(fā)，常見表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)、記憶功能受損【1】。最新研究證據(jù)表明，氧化應(yīng)激(OS)在許多腦相關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)制中起到了重要作用，如阿爾茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、腦缺血和其他腦損傷等【2-4】。

我們的細(xì)胞必須保持適度的氧化水平，才能維持正常的生理功能。然而，當(dāng)這個(gè)水平超過一定程度，造成氧化應(yīng)激(OS)，就會(huì)導(dǎo)致氧化損傷，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡【5】。

人體內(nèi)有一套內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)，包含超氧化物歧化酶 (SOD)、過氧化氫酶 (CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶 (GPx) 和谷胱甘肽等，它們能夠維持人體氧化平衡，清除自由基等引起氧化應(yīng)激的物質(zhì)，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞【6】。當(dāng)這種平衡機(jī)制被破壞，就會(huì)發(fā)生氧化應(yīng)激，引起各種神經(jīng)退行性疾病。例如，當(dāng)SOD活性被破壞，會(huì)激活與帕金森病(PD)和 阿爾茨海默病(AD)中與氧化應(yīng)激(OS)相關(guān)的發(fā)病機(jī)制【7】。

近年來(lái)，研究人員一直在評(píng)估抗氧化劑在預(yù)防、緩解神經(jīng)退行性疾病中的作用。最近，分子氫(H2) 作為一種安全有效的醫(yī)用氣體，通過清除羥基自由基 (OH) 、過氧亞硝酸鹽(ONOO-) 等自由基，減輕氧化應(yīng)激(OS)水平，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注【8】。

【氫氣在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用】

各種研究都強(qiáng)調(diào)了氫氣通過降低氧化應(yīng)激(OS)水平發(fā)揮其積極作用【9】。有許多方便有效的氫氣給藥途徑，例如吸入氫氣、口服富氫水 (HRW)、注射富氫生理鹽水(HS) 、直接作用于患處(如淋浴、滴眼液等)【10】。

氫氣對(duì)不同急性神經(jīng)元疾病的有益作用

氫氣被報(bào)道為大鼠缺血再灌注(IR)腦損傷模型中有治療作用，對(duì)腦白質(zhì)模型中視神經(jīng)的IR損傷具有預(yù)防作用【11】;飲用富氫水(HW)或吸入氫氣，可降低引發(fā)帕金森病(PD)神經(jīng)毒素的水平【12】;氫氣可以減輕急性腦梗死患者的腦損傷【13】。

其他研究成果，如經(jīng)常飲用富氫水可以降低急性應(yīng)激反應(yīng)的危害(由劇烈的、異乎尋常的精神刺激、生活事件或持續(xù)困境的作用下引發(fā)的精神障礙)，并促進(jìn)神經(jīng)炎癥的恢復(fù)【14】;氫氣可以減少促炎細(xì)胞因子、小膠質(zhì)細(xì)胞和8-羥基-2-脫氧鳥苷 (8-OHdG) 的激活，從而減少胎兒大腦中的氧化損傷和神經(jīng)炎癥【14、15】;富氫水通過降低血清神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)、白細(xì)胞介素-6 (IL-6) 和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的水平，對(duì)新生兒缺氧缺血性腦病具有保護(hù)作用。

在安全性方面。吸入氫氣不會(huì)影響血壓、身體酸堿度、體溫等生理指標(biāo)，幾乎沒有副作用，因?yàn)樗�只�?huì)與•OH等自由基發(fā)生作用。

【氫氣對(duì)人類神經(jīng)退行性疾病模型的影響】

氫氣可清除ROS自由基，在減輕許多組織和器官(包括心臟、大腦和肺)的炎癥方面極為有效【16】.富氫水因其抑制炎癥反應(yīng)、減輕神經(jīng)元凋亡的功能，被廣泛研究【17】。

帕金森病(PD)是由大腦中多巴胺能神經(jīng)元(dopaminergic neuron)細(xì)胞大量死亡導(dǎo)致的，也是繼阿爾茨海默病(AD)之后，排名第二的神經(jīng)退行性疾病。它由兩種機(jī)制導(dǎo)致，一是過度的氧化應(yīng)激(OS)，二是泛素-蛋白酶體系統(tǒng)的異常。泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(ubiquitin-proteasome system, UPS)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的主要途徑，參與細(xì)胞內(nèi)80%以上蛋白質(zhì)的降解【18】。多巴胺本身是一種促氧化劑，當(dāng)多巴胺能細(xì)胞暴露于高水平的ROS中，在神經(jīng)元細(xì)胞中，異常的泛素-蛋白酶體系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)誘導(dǎo)不溶性α-突觸核蛋白的積累，最終導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞死亡，而氫氣可以逆轉(zhuǎn)這種影響。

阿爾茨海默病(AD)是最常見的神經(jīng)退行性疾病，其特征是不規(guī)則的 β-淀粉樣蛋白 (Aβ) 和 tau 聚集【19】。各種研究已經(jīng)證明了，氫氣在不同的阿爾茨海默病(AD)模型中的積極作用。例如，富氫水可以預(yù)防認(rèn)知障礙、降低氧化應(yīng)激(OS)水平【20】，同時(shí)觀察到氫水能緩解束縛應(yīng)激后海馬齒狀回神經(jīng)增殖抑制;在腦室內(nèi)注射Aβ(1-42) 老年性癡呆動(dòng)物模型中，通過含氫生理鹽水治療，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和記憶障礙減輕、Aβ減少、神經(jīng)炎癥減輕，同時(shí)觀察到氫水能抑制脂質(zhì)過氧化和炎癥介質(zhì)，如IL-6和TNF-α【21】。氫氣這種保護(hù)作用，是由于激活了c-Jun n末端激酶(JNK)和核因子κB (NF-κB)通路【22】。一項(xiàng)對(duì)癡呆癥小鼠模型的研究發(fā)現(xiàn)，氫水降低了氧化應(yīng)激(OS)水平，防止了記憶、認(rèn)知能力的下降，同時(shí)增加了小鼠的壽命。

氫氣對(duì)各種疾病作用的試驗(yàn)

【氫氣對(duì)自閉癥、腦癱、智力遲緩的治療作用】

腦部病變是自閉癥、腦癱、智力遲緩和其他各種障礙發(fā)展的關(guān)鍵因素【23】。圍產(chǎn)期窒息是造成新生兒腦損傷的主要原因之一，吸入氫氣可減少新生兒缺氧引起的神經(jīng)元凋亡【24】。

氫氣還可以刺激能量代謝以減少神經(jīng)元損傷。例如，它可以上調(diào)FGF21的表達(dá)【25】。一項(xiàng)研究表明，利用七氟醚，導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)類似于自閉癥的異常社會(huì)行為【26】，而氫氣體處理，消除了小鼠中由七氟醚引起的氧化應(yīng)激的增加，從而改善了自閉癥相關(guān)癥狀。

【氫氣對(duì)其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療作用】

大量研究表明，中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生率很高，例如視網(wǎng)膜缺血【27】。使用含氫滴眼液，可抑制OH的增加，減少氧化應(yīng)激(OS)導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡對(duì)視網(wǎng)膜造成的損害，保護(hù)繆勒氏細(xì)胞(在維持視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)和功能中起著重要作用)、星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞等免受氧化應(yīng)激(OS)帶來(lái)的影響。

當(dāng)聲音過大，會(huì)引起耳毛細(xì)胞的過度刺激，導(dǎo)致氧化應(yīng)激的產(chǎn)生，引起致細(xì)胞死亡【28】。在動(dòng)物模型試驗(yàn)中，注射含氫生理鹽水，可以保護(hù)動(dòng)物免受噪音造成的聽力損失。

在發(fā)展中國(guó)家，腦外傷、脊髓損傷，每年會(huì)導(dǎo)致大量患者死亡和殘疾。氫氣可以保護(hù)腦外傷引起的神經(jīng)元細(xì)胞死亡，這是因?yàn)槲�入氫氣可防止氧化�?yīng)激(OS)產(chǎn)物的生成，并提高內(nèi)源性抗氧化劑(SOD 和 CAT)在腦組織中的酶活性，起到保護(hù)作用【29】。另外，氫氣治療也能預(yù)防腦部膿毒癥和LPS炎癥【30】。

【研究結(jié)論】

雖然包括阿爾茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等幾種神經(jīng)退行性疾病還無(wú)法治愈，但大量研究表明，氫氣對(duì)這些疾病的預(yù)防、治療、癥狀緩解等具有明顯作用。迄今為止，還沒有關(guān)于氫氣治療出現(xiàn)明顯副作用的報(bào)道，氫氣在日常治療中，相對(duì)容易實(shí)施、便宜且有效。

然而，每種疾病的氫氣治療最佳途徑、劑量不同，需要根據(jù)不同疾病、不同癥狀，采用不同的治療方案，以實(shí)現(xiàn)其最佳臨床應(yīng)用。

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