【背景介紹】

氫氣是最小的雙原子、易燃、無色、無味的氣體，也是最常見的還原劑。盡管其治療作用于1975年才首次被報(bào)道【2】，但目前已作為一種新型潛在的醫(yī)用氣體被提出并廣泛應(yīng)用【1】。例如，氫氣對(duì)治療寄生蟲感染引起的肝炎具有輔助作用【3】，氫氣具有抗氧化的作用，通過中和、清除羥基自由基 (·OH) 和過氧亞硝酸鹽 (ONOO-)，起到保護(hù)神經(jīng)的作用 【1】。

氫氣能夠迅速滲入細(xì)胞膜，進(jìn)入線粒體基質(zhì)，與線粒體內(nèi)產(chǎn)生的羥基自由基發(fā)生反應(yīng)，將羥基自由基轉(zhuǎn)化為水分子【4】。同時(shí)，氫氣不與細(xì)胞膜、構(gòu)成細(xì)胞骨架的成分發(fā)生反應(yīng)，因?yàn)闅錃庵械臍?氫鍵很強(qiáng)，它與羥基反應(yīng)釋放出無毒的水分子，所以即使在高濃度環(huán)境下、或持續(xù)長時(shí)間吸入氫氣，也不會(huì)有不良影響【5】。

盡管氫氣不會(huì)與體內(nèi)其他與生理活動(dòng)相關(guān)的活性氧(ROS)發(fā)生作用，但可以影響人體中氧化應(yīng)激標(biāo)志物的表達(dá)水平【6-10】。例如，氫氣可減少細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶 (ERK)1/2 通路、核因子紅細(xì)胞2相關(guān)因子2(NFE2L2)通路、JKN信號(hào)通路(與細(xì)胞凋亡有關(guān))中氧化應(yīng)激引起的損傷和NF-κB 通路【11-13】。

目前，大多數(shù)用于臨床的抗氧化劑都具有一定毒性，需要一種可廣泛用于氧化應(yīng)激相關(guān)疾病的治療的抗氧化劑。氫氣在臨床應(yīng)用中表現(xiàn)出了良好的療效和安全性，且?guī)缀鯖]有任何副作用，以用于相關(guān)疾病的預(yù)防和治療。氫氣的氫-氫鍵是極強(qiáng)的共價(jià)鍵，它不與羥基自由基以外的構(gòu)成細(xì)胞的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以不會(huì)對(duì)細(xì)胞造成損傷。

由于氫和羥基自由基的反應(yīng)產(chǎn)物是水，因此不會(huì)像其他抗氧化劑和藥物那樣引起副作用【5】，氫氣有望用于多種疾病的預(yù)防和治療。

第一章：氫氣用于疾病治療的安全性分析

氫氣療法有助于治療多種疾病，如動(dòng)脈粥樣硬化、關(guān)節(jié)炎、癌癥、糖尿病、中風(fēng)、氧化應(yīng)激、神經(jīng)退行性疾病、炎癥相關(guān)疾病、皮炎、胰腺炎等【14】。

氫氣可治療多種氧化應(yīng)激相關(guān)疾病

氫氣的抗氧化特性具有多種作用，可以對(duì)抗過敏、炎癥、癌癥和許多其他疾病。顯著的療效、廣譜有效性、沒有任何安全問題，使氫療法成為下一代清潔且經(jīng)濟(jì)的治療方法【15】。氫氣的功效取決于攝入方式、持續(xù)時(shí)間和濃度。此外，氫氣具有高度擴(kuò)散性，很容易通過血腦屏障。由于這種特性，氫氣可以治療神經(jīng)退行性疾病。

鍛煉前攝入富含氫的水，可以最大限度地減少血乳酸，從而提高通氣效率 【16、17】。因此，氫療法可以在治療呼吸系統(tǒng)和相關(guān)疾病方面發(fā)揮強(qiáng)大的作用，并且已在治療新冠引起的肺損傷、破壞性細(xì)胞因子風(fēng)暴方面發(fā)揮有效作用。

目前，氫氣的給藥方式包括：飲用富氫水、直接吸入氫氣、注射富含氫氣的生理鹽水、服用能產(chǎn)生氫氣膠囊、用富含氫氣的水沐浴等。氫療法的治療效果，與氫分子的給藥方式、氫進(jìn)入身體后與疾病組織接觸持續(xù)時(shí)間、特定區(qū)域氫的濃度等有關(guān)【18】。

氫氣最常見的攝入(給藥)方式

吸入。氫氣是一種低反應(yīng)性、高擴(kuò)散性的氣體，能輕松進(jìn)入細(xì)胞器，如線粒體和細(xì)胞核，清除自由基【1】。它可以使用氫氣發(fā)生器，通過面罩、鼻插管等方式被吸入。相比其他方式，氫氣吸入作用迅速，可用作抗氧化應(yīng)激的潛在療法【19】。迄今為止，該療法沒有發(fā)現(xiàn)任何副作用;除此之外，吸入氫氣后，血液的生化特征，即pH值、血壓、血氧飽和度等，也不受影響【20】。氫氣吸入被認(rèn)為是安全有效的治療方法【16】。不過該療法因?yàn)樾枰獙ｉT設(shè)備，在使用上存在一定的不便。

如上圖所示，吸入氫氣30分鐘后，動(dòng)脈血(紅色)和靜脈血(藍(lán)色)濃度達(dá)到峰值，然后迅速衰減。因此，持續(xù)吸入氫氣，是維持其濃度的有效方法。

在氫氣吸入的流量上，中國的徐克成(消化病、腫瘤治療專家)等指出：吸氫要保證濃度，有足夠的氫氣進(jìn)入體內(nèi);氫氣發(fā)生器流量很重要，500ml、900ml、1000ml很難達(dá)到效果，最好是3000ml/min;治療的瞬時(shí)效應(yīng)非常重要，氫氣發(fā)生器產(chǎn)生的氣體濃度最好要到75%以上。徐的愛人曾發(fā)生腦中風(fēng)，通過吸氫(兩臺(tái)3000ml氫氣發(fā)生器)，8小時(shí)后清醒，16小時(shí)就可以進(jìn)食，且無任何后遺癥;實(shí)踐中，每天堅(jiān)持4-6小時(shí)，部分患者每天吸氫時(shí)間超過10小時(shí)，才能達(dá)到理想效果【21】。

口服富氫水。氫氣吸入能產(chǎn)生立竿見影的效果，但對(duì)設(shè)備有一定要求，存在不便。一種方便的攝入方式，是飲用溶解氫的水(富氫水)【22】。富氫水可以通過將電解后的氫氣溶解到蒸餾水中、通過增加壓力將氫氣溶解到水中、以及化學(xué)制劑溶解后產(chǎn)生氫氣來制備【23】。日本學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，飲用富氫水可以緩解慢性疲勞綜合癥，效果與咖啡相同，但不會(huì)產(chǎn)生咖啡帶來的副作用。

注射富氫生理鹽水。飲用富氫水無疑是非常安全的，但由于氫氣在水中的溶解度很低，難以保證氫的濃度。以注射劑的形式給予氫，可以更準(zhǔn)確地控制劑量， 通常采用腹膜或靜脈注射的方式【19】。

氫水沐浴。因?yàn)闅錃夂苋菀状┩钙つw，并通過皮下毛細(xì)血管達(dá)到全身;溫氫水浴也是氫治療的日常方式。溫氫水浴浴可以減少UVA引起的皮膚損傷 【24】。也可用作眼藥水，以治療不同的眼部疾病，如視網(wǎng)膜損傷【25】、防止強(qiáng)堿溶液灼傷眼睛造成致盲【26】。中國和日本已經(jīng)將氫水沐浴作為治療皮膚病的一種療法，在中國一些高端養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、以及高收入家庭中，富氫水淋浴保持健康，成為一種流行的保健方式。

氫氣的安全性，基于下面三個(gè)臨床證據(jù)。首先，它是一種主要由結(jié)腸發(fā)酵產(chǎn)生的內(nèi)源性氣體遞質(zhì)，其在呼吸中的含量表明對(duì)葡萄糖和乳糖的不耐受。其次，氫氣不會(huì)影響紅細(xì)胞的攜氧行為，因此不會(huì)像其他抗氧化氣體(NO、CO和硫化氫)那樣引起血液中毒。第三，氫氣作為潛水員呼吸氣體的添加劑，并沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)潛水員身體有任何影響，同時(shí)并有助于防止腦缺血再灌注損傷【27】。

其他例如富含氫的水可以減少疲勞并提高個(gè)人的表現(xiàn)，現(xiàn)在是世界各國的飲用水產(chǎn)品;氫氣可用作食品添加劑，已獲得食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)和中國食品藥品監(jiān)督管理局的批準(zhǔn);2016年，日本批準(zhǔn)氫氣發(fā)生器為B型醫(yī)療器械，為心臟驟�；颊咛峁┘本鹊鹊取�

第二章 氫療法在代謝相關(guān)疾病中的應(yīng)用、安全性和療效

代謝相關(guān)疾病以多種疾病為特征，包括胰島素抵抗、肥胖、高血壓和血脂異常【28】。代謝綜合征 (metabolicsyndrome,MS) 的發(fā)病機(jī)制涉及多種因素，包括胰島素抵抗、脂肪酸(FA)通量增加和促炎狀況。當(dāng)肝臟脂肪變性、炎癥和胰島素抵抗匯聚時(shí)，就會(huì)形成一個(gè)致命的循環(huán)【29、30】。因此，最可行的方法，就是通過靶向脂質(zhì)代謝和炎癥反應(yīng)來治療代謝紊亂，而氫氣具有調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝和炎癥的潛力。

研究表明，長期飲用富氫水，可顯著降低 db/db 糖尿病小鼠的血漿甘油三酯、肥胖和高血糖癥【31】。在肥胖(由飲食引起)和 db/db 小鼠中，脂肪肝得到改善，氫氣顯著降低肝臟氧化應(yīng)激【32】。在 db/db 小鼠中，F(xiàn)GF21(成纖維細(xì)胞生長因子21)和肝臟激素的表達(dá)增加，從而加速能量代謝，并增加脂肪酸、葡萄糖、脂肪酸的消耗【31】，這些都表明富含氫的水對(duì)那些有代謝疾病風(fēng)險(xiǎn)的人有益處。

在患有嚴(yán)重代謝綜合征的患者中，血清中的LDL膽固醇水平和尿液中的TBARS(硫代巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì))水平降低。飲用富氫水，可以增強(qiáng)HDL膽固醇和 SOD 抗氧化酶(超氧化物歧化酶)，從而促進(jìn) HDL 的功能【6、33】。

富氫水通過在體外刺激 ATP 結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A(ABCA1)外排抑制作用，增強(qiáng)高膽固醇血癥患者的HDL功能【34】。在患有 2 型糖尿病的患者中，富氫水可以改善葡萄糖和脂質(zhì)代謝【35】。 氫氣用于治療 1 型糖尿病，作為胰島素的替代品，它具有與胰島素相似的代謝作用【36】。此外，最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，氫氣可以改善 2 型糖尿病腎病以及相關(guān)癥狀。

第三章 氫療法在神經(jīng)退行性疾病(阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥)中的應(yīng)用、安全性和療效

阿爾茨海默病(AD)是最常見的神經(jīng)退行性疾病之一，其特征是β 淀粉樣蛋白 (Aβ) 和 tau 的異常積累，被認(rèn)為是AD患者老年斑和神經(jīng)原纖維纏結(jié)的主要原因【37】。研究發(fā)現(xiàn)，氫可以恢復(fù)齒狀回區(qū)域神經(jīng)增殖，通過抑制 JNK、NFκB 和 IL1β 的非典型激活來發(fā)揮保護(hù)作用【11】。

在采用快速衰老小鼠品系 (SAMP8)的動(dòng)物試驗(yàn)組中，小鼠表現(xiàn)出早期衰老綜合征，包括學(xué)習(xí)和記憶功能障礙【38】。富氫水干預(yù)30天，觀察到延緩了小鼠的認(rèn)知能力下降。飲用氫水 18 周，小鼠海馬區(qū)神經(jīng)退行性病變顯著改善。這些研究表明，氫氣可以減少大腦中的氧化應(yīng)激，在日常生活中飲用含富氫水，有助于預(yù)防或降低患神經(jīng)退行性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

帕金森病是(PD)一種中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元(DN)漸進(jìn)性變性缺失，導(dǎo)致紋狀體多巴胺(DA)含量缺乏從而引起運(yùn)動(dòng)障礙的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。解剖學(xué)證據(jù)支持氧化應(yīng)激參與 PD 發(fā)病機(jī)制，包括腦鐵含量的改變，線粒體功能受損，抗氧化保護(hù)系統(tǒng)的改變，(最顯著的是超氧化物歧化酶-SOD，還原型谷胱甘肽--GSH)，以及對(duì)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA的氧化損傷【39、40】。

因此，抗氧化療法能減緩 PD的進(jìn)展。氫氣被強(qiáng)調(diào)為一種治療性和預(yù)防性抗氧化劑。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型中，氫氣可以減少氧化損傷，并改善黑質(zhì)紋狀體多巴胺能神經(jīng)元通路損失【3、32】。在 1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶 (MPTP)的小鼠 PD 模型中，飲用富氫水顯著減少了多巴胺能神經(jīng)元生長紋狀體多巴胺能通路的損失【41】。一個(gè)隨機(jī)的，雙盲研究表明，飲用富氫水48周，可顯著提高接受左旋多巴治療的帕金森病 (PD) 患者的《統(tǒng)一帕金森病評(píng)定量表(UPDRS) 》總分【42】。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，接受光生物調(diào)節(jié)療法 (PBM) 和富氫水治療2周的PD患者，癥狀得到明顯改善;然而，未來研究重點(diǎn)將放在PBM + 氫氣治療對(duì) PD 的影響方面【43】。

第四章 氫療法在血液疾病中的應(yīng)用、安全性和療效

氫氣的抗炎、抗細(xì)胞凋亡和清除自由基的特性，引發(fā)了氫氣治療血液疾病的臨床和科學(xué)進(jìn)步【44】。再生障礙性貧血是主要的骨髓疾病，通常由TNF-α、IFN-γ 和活化的T細(xì)胞分泌過多引發(fā)【45】。由于抗炎細(xì)胞因子和防御細(xì)胞水平的增加會(huì)產(chǎn)生自身免疫反應(yīng)，導(dǎo)致造血祖細(xì)胞和造血干細(xì)胞的破壞【46】，引發(fā)再生障礙性貧血。臨床研究已經(jīng)證明，氫治療在預(yù)防細(xì)胞因子過度分泌、維持骨髓微環(huán)境方面的安全性和有效性【47】。

體內(nèi)出血的特征是血管破裂、缺氧、器官缺血和低灌注，也是事故和戰(zhàn)爭中導(dǎo)致死亡的主要原因。主要通過產(chǎn)生加重組織和器官損傷的自由基和細(xì)胞因子，影響血液的溫度生化穩(wěn)態(tài)【48、49】。先前的研究【50】證明了氫氣對(duì)出血的保護(hù)作用。氫通過阻止 NF-κB 活化，或通過在信使 RNA 水平上調(diào)節(jié)IL-1β 和 TNF-α 發(fā)揮其保護(hù)作用【51】。吸入氫氣可以保護(hù)重要器官免受出血損傷，并有助于穩(wěn)定微血流動(dòng)力學(xué)環(huán)境【52】。

血小板疾病，包括肺栓塞、竇血栓形成和腦梗塞，是由與OH相關(guān)的異常血栓形成引起的【53】。研究表明，氫在抑制血小板觸發(fā)和血栓形成方面具有潛力【54】。氫療法可以通過減少 OH 來預(yù)防嚴(yán)重的血栓形成【55】。這些研究，證明了氫療法對(duì)抗血小板聚集的安全性和潛力，并表明未來在血栓性疾病中的應(yīng)用。

第五章 氫療法在抑制腫瘤形成中的應(yīng)用、安全性和療效

與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞產(chǎn)生的 ROS 更多，這增強(qiáng)了癌細(xì)胞的 DNA 合成、在器官之間的轉(zhuǎn)移、侵襲、血管生成和增殖【56-58】。 氫氣具有顯著的清除自由基的能力。飲用富氫水可減少大鼠的氧化應(yīng)激、炎癥和細(xì)胞凋亡，防止非酒精性脂肪性肝炎的發(fā)展及其相關(guān)的致癌作用【59】。氫氣也能降低抗腫瘤藥物、放射療法治療造成的副作用;臨床研究發(fā)現(xiàn)，每天飲用富氫水的的肝腫瘤患者，可以減少放療引起的氧化應(yīng)激，提高他們的生活水平，同時(shí)不會(huì)影響患者抗腫瘤治療的效果【60】。

氫氣用于癌癥治療的分析

次氮基三乙酸鐵(Fe-NTA)可引起腎損傷，而攝入富含氫的水可緩解病情。氫氣通過抑制黃嘌呤氧化酶和NADPH氧化酶的作用、降低 ONOO-、脂質(zhì)過氧化以及抗氧化過氧化氫酶上調(diào)和線粒體功能恢復(fù)來降低 Fe-NTA 引起的氧化應(yīng)激。研究表明，氫療法顯著降低了由 Fe-NTA 誘導(dǎo)的炎性細(xì)胞因子，如單核細(xì)胞趨化蛋白-1、IL-6 和 NF-kB。同時(shí)，飲用富含氫的水會(huì)能抑制許多癌癥相關(guān)蛋白的表達(dá)，包括 PCNA(增殖細(xì)胞核抗原)、VEGF(血管內(nèi)皮生長因子)、STAT3(磷酸化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3抗體)，以及導(dǎo)致腫瘤生長和腎細(xì)胞癌發(fā)生率降低。這項(xiàng)研究表明，富含氫的飲用水可能有助于減少/抑制 Fe-NTA 引起的早期腫瘤發(fā)生和腎臟損傷【61】。

第六章 氫療法在心血管疾病中的應(yīng)用、安全性和有效性

由于全球人口老齡化和快速城市化，CVD(心血管疾病)的患病率有所增加。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的排名，每年有 1750 萬人死于心血管疾病 (CVD)。在中國，五分之二的死亡是由 CVD造成的，超過癌癥和其他疾病【62】。氧化應(yīng)激和較高的ROS水平等基本因素，在心血管疾病的形成中發(fā)揮了重要作用，包括心力衰竭【63】、高血壓【64】和心臟肥大【65、66】。

高血壓是 CVD 的一個(gè)主要研究領(lǐng)域，如果不及時(shí)治療，可進(jìn)展為左心室肥大、心臟重塑，甚至心力衰竭【67】。目前，減少過量 ROS 生成、減輕氧化應(yīng)激，ROS靶向調(diào)節(jié)信號(hào)通路，成為預(yù)防、管理和治療心血管疾病可行方式【68-71】。

在心臟驟停綜合征的大鼠模型中，吸入氫氣也是減少功能損傷和死亡率的極好方法【72】。此外，富含氫的鹽水抗炎和抗氧化特性，可防止大鼠高劑量 ISO 誘導(dǎo)的嚴(yán)重心肌梗塞【73】。由于這些發(fā)現(xiàn)，氫氣可能有助于開發(fā)治療心血管疾病的新治療方法。

抗氧化的人體防御機(jī)制，與RNS/ROS之間平衡一旦被破壞，就會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，會(huì)影響細(xì)胞和器官功能，并導(dǎo)致許多疾病【74】。細(xì)胞代謝通常會(huì)在氧化還原過程中產(chǎn)生 ROS 作為副產(chǎn)物。這些 RNS/ROS 由一氧化氮、羥基、超氧陰離子、烷氧基、過氧自由基和一些充當(dāng)氧化劑的非自由基物質(zhì)組成，如過氧亞硝酸鹽過氧化氫、單線態(tài)氧、次氯酸和臭氧。黃嘌呤氧化還原酶、NADH/NADPH 氧化酶和線粒體呼吸是活性氧 (ROS)的主要來源。

細(xì)胞氧化還原失調(diào)在代謝和心血管疾病的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用【75】。它在多種血管疾病中起作用，包括動(dòng)脈粥樣硬化、高血壓、高膽固醇血癥和糖尿病性血管病變。過氧亞硝酸鹽是發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵成分，包括慢性心力衰竭、中風(fēng)和心肌梗塞【76】。事實(shí)上，細(xì)胞內(nèi)ROS水平長期偏高，與心血管疾病的發(fā)作和進(jìn)展有關(guān)。例如，高水平的 ROS 會(huì)損害血管平滑肌和內(nèi)皮細(xì)胞功能【77】，造成動(dòng)脈硬化。

許多基礎(chǔ)和臨床研究已經(jīng)證明，氫療法可以預(yù)防心血管疾病，改善心臟功能。氫療法還可以防止動(dòng)脈粥樣硬化和心肌損傷的發(fā)展。在心肌 I/R 損傷動(dòng)物模型中，通過吸入氫氣可降低心肌梗塞的程度，而不會(huì)影響血流和血壓【78】。氫氣可治療動(dòng)脈粥樣硬化，并降低心肌缺血再灌注損傷(MIRI)【79、80】。

第七章 氫療在泌尿系統(tǒng)相關(guān)疾病中的應(yīng)用、安全性和療效

氫氣的保護(hù)作用，在泌尿道相關(guān)疾病如藥物性腎毒性、敗血癥相關(guān)急性腎損傷 (AKI)、腎缺血和再灌注損傷(IR 損傷)中得到了很好的證實(shí)。

慶大霉素等屬于氨基糖苷類抗生素的藥物，是藥物性腎毒性的主要原因之一。攝入富含氫的水可以改善由慶大霉素導(dǎo)致的腎毒性引起的腎功能障礙。從降低氧化應(yīng)激、降低血清肌酐(Cr) 、血尿素氮 (BUN) 水平，可以看出這一結(jié)果【81】。順鉑屬于抗腫瘤藥物，它也會(huì)引起嚴(yán)重的腎毒性。吸入氫氣或者能產(chǎn)生氫氣的藥物，可顯著減輕順鉑誘導(dǎo)的腎毒性，對(duì)抗腫瘤活性沒有任何影響【19】。通過飲用富氫水，也可改善由順鉑引起的腎毒性引起的腎功能障礙，并顯著降低ROS水平【82】。

富氫生理鹽水可有效治療腎缺血再灌注損傷。腎缺血和再灌注損傷后，有害的MDA、BUN、Cr、髓過氧化物酶 (MPO) 和細(xì)胞因子如 TNF-α、IL-1β、IL-6水平顯著升高;再使用富氫生理鹽水干預(yù)后，提高了抗氧化劑如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶的水平【83】。其他實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，富氫生理鹽水降低了 BUN、Cr、Bcl-2、caspase3、caspase-9、caspase-8、IL-6 和 TNF-α 等凋亡因子水平，抑制了Bax 的表達(dá)，從而在預(yù)防IR損傷引起的腎損傷【84】。

當(dāng)氫氣以高濃度溶解在透析液中，并給予21名血液透析患者每周3次，持續(xù)6個(gè)月的治療時(shí)，氫氣顯示出積極的效果�；颊吒哐獕旱慕档停� MPO和骨髓細(xì)胞趨化蛋白 (MCP) 等氧化應(yīng)激參數(shù)的降低，證明了氫氣在血液透析患者中的抗炎作用【85】。高血壓是腎臟疾病進(jìn)展的主要危險(xiǎn)因素。氫是一種新型抗氧化劑，可選擇性地減少羥基自由基和過氧亞硝酸根陰離子，可通過減輕腎損傷，作為抗高血壓的治療手段，發(fā)揮重要作用。

炎癥是急性腎損傷 (AKI)發(fā)展為慢性腎病 (CKD) 的主要危險(xiǎn)因素。研究人員使用霧化吸入富氫溶液 ，恢復(fù)由膿毒癥相關(guān)的炎癥引發(fā)的AKI，發(fā)現(xiàn)抗炎細(xì)胞因子如 IL-4 和 IL-13 的 mRNA 水平增加，巨噬細(xì)胞極化為 M2型，這進(jìn)一步產(chǎn)生了額外的抗炎細(xì)胞因子(IL-10 和 TGF-β)。上述實(shí)驗(yàn)證實(shí)了富氫水的保護(hù)作用，以及通過霧化吸入富氫溶液，治療膿毒血癥引發(fā)的AKI的可行性【86】。

在缺血/再灌注引發(fā)的急性腎損傷(AKI)中，用富氫生理鹽水治療，能夠通過增加Klotho遺傳表達(dá)來促進(jìn)腎功能恢復(fù)(Klotho是一種抗衰老的1型跨膜蛋白，在腎組織中水平較高，但通常發(fā)現(xiàn)在 CKD 條件下被抑制)，在CKD 的 AKI 過程中激活自噬，抑制腎臟中的腎纖維化【87、88】。

富氫水能防止葡萄糖和α，β-二羰基化合物所致腎損害，因此對(duì)2型糖尿病、代謝綜合征患者的腎功能不全具有治療作用【89】。富氫生理鹽水在預(yù)防單側(cè)輸尿管梗阻 (UUO) 引起的腎損傷方面的功效【90】。吸入氫氣可以減少草酸鈣(CaOx)結(jié)晶，成為治療腎結(jié)石的有前途的療法【91】。

腎移植后通常會(huì)出現(xiàn)由活性氧 (ROS) 引起的組織損傷，導(dǎo)致慢性同種異體移植腎病 (CAN)、間質(zhì)纖維化和病因不明的腎小管萎縮。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明【6】，大于0.8mM的富氫水施用于同種異體腎移植大鼠模型150天后，同種異體移植功能得到改善，CAN進(jìn)展減慢，總體存活率提高。

第八章 氫療法在傳染病相關(guān)疾病中的應(yīng)用、安全性和有效性

膿毒癥是最常見但危及生命的并發(fā)癥，是由各種感染引起的嚴(yán)重全身炎癥反應(yīng)綜合征。盡管大劑量抗生素治療有一定效果，但仍是重癥監(jiān)護(hù)病房死亡的主要原因【92】。氫氣由于其抗炎、抗氧化、抗凋亡和清除活性氧的活性，是治療膿毒癥相關(guān)并發(fā)癥的有效療法。

研究發(fā)現(xiàn)，氫氣治療膿毒癥的分子機(jī)制是通過Nrf2(Nuclear factor erythroid 2)介導(dǎo)的相關(guān)因子及其下游信號(hào)通路，通過降低血腦屏障通透性來減輕的膿毒癥相關(guān)腦病造成的認(rèn)知損害，減少海馬組織損傷，并降低炎癥介質(zhì)如TNF-α、IL-6、HMGB1、Nrf2、HO-1、ZO-1和Occludin的水平。因此，使用氫氣治療可有效改善長期膿毒癥相關(guān)腦病【93】。

一項(xiàng)來自中國的研究，對(duì)七家不同醫(yī)院的90名實(shí)驗(yàn)室確診的 COVID-19 患者進(jìn)行了一項(xiàng)開放標(biāo)簽多中心臨床試驗(yàn)，以證明氫療法在緩解 COVID-19 典型癥狀方面的功效。治療組(44 名患者)通過鼻導(dǎo)管吸入氫氧混合其他(66% 氫氣，33% 氧氣)，對(duì)照組(46 名患者)單獨(dú)吸氧直至出院。結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，氫氧混合吸入顯著改善了呼吸困難、咳嗽、胸悶、胸痛，并降低了疾病嚴(yán)重程度。此外，采用氫氧混合吸入療法的患者，靜息氧飽和度的改善更為顯著。因此，分子氫可以有效地作為輔助治療 COVID-19 以緩解癥狀，是有效和安全的【94】。

細(xì)菌易位是危重病多器官功能障礙綜合征的主要原因，它由腸道細(xì)菌從腸道移動(dòng)或逃逸到遠(yuǎn)處器官引起，造成各種器官損傷。研究發(fā)現(xiàn)，使用富氫生理鹽水，可在24小時(shí)內(nèi)阻止兼性厭氧腸桿菌的擴(kuò)散，并改善腸道通透性過高造成的影響。6小時(shí)內(nèi)，炎癥介質(zhì)如誘導(dǎo)型一氧化氮合酶、TNF-α、白細(xì)胞介素(IL)-1b、IL-6 和氧化應(yīng)激標(biāo)志物丙二醛的腸道組織水平下調(diào)。這些結(jié)果表明，氫療法可作為一種新的治療方法，用于預(yù)防由細(xì)菌易位引起的危重患者的多器官衰竭【95】。另外，氫療法也適用于肝功能障礙【96】，急性肺損傷【97】。

第九章 氫療法在炎癥相關(guān)疾病中的應(yīng)用、安全性和療效

許多疾病是由慢性炎癥引起的，如糖尿病【98】、動(dòng)脈粥樣硬化硬化癥【99】、肝硬化【100】、血脂異�！�101】、哮喘【102】、特應(yīng)性皮炎【103】、潰瘍性結(jié)腸炎【104】、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎【105】、阿爾茨海默病【99】、癌癥【102】、和抑郁癥【98】等，說“慢性炎癥是萬病之源”一點(diǎn)也不為過。一項(xiàng)針對(duì)1,500 多名成年人的隊(duì)列研究，調(diào)查了慢性炎癥與衰老之間的聯(lián)系 【106】。發(fā)現(xiàn)炎癥標(biāo)志物與預(yù)期壽命有關(guān)，炎癥指標(biāo)低的人比免疫檢查點(diǎn)標(biāo)志物高的人活得更長。因此，慢性炎癥不僅與疾病有關(guān)，還與衰老有關(guān)。

2001年發(fā)現(xiàn)，吸入高壓氫氣，可以治愈寄生蟲引起的肝臟炎癥，這是氫氣具有抗炎能力的第一個(gè)證據(jù)。為了控制炎癥，吸入氫氣、注射富氫生理鹽水、飲用富氫水，都能降低促炎細(xì)胞因子的水平。例如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 (RA) 是一種慢性炎癥性疾病，會(huì)導(dǎo)致骨骼和軟骨損傷。使用富氫水治療，癥狀顯著減輕【107】。

除了抗氧化作用外，氫氣對(duì)患者還有其他一些積極的作用，包括抗炎、抗細(xì)胞凋亡、抗過敏和促進(jìn)能量代謝【108】。在重癥患者中，膿毒癥是一種多器官功能衰竭，是導(dǎo)致死亡的主要原因 【109】。研究發(fā)現(xiàn)，吸入氫氣，通過降低血液和組織中早期和晚期促炎細(xì)胞因子的水平，降低了中度或重度盲腸結(jié)扎和穿刺后膿毒癥小鼠的存活率和器官損傷【110】。氫氣在酵母聚糖誘導(dǎo)的全身炎癥范式中發(fā)揮保護(hù)作用，避免各種器官損傷，這表明氫療法是治療炎癥相關(guān)多器官功能障礙綜合征的治療劑【111】。

【研究結(jié)論】

在過去的5年中，科學(xué)界對(duì)高潛力、有效和安全的氫療法的興趣不斷增加。 氫療法已經(jīng)引起了科學(xué)界的關(guān)注，大多數(shù)已發(fā)表的文獻(xiàn)證明了氫療法對(duì)主要疾病的作用，包括心血管、血液、肝臟、神經(jīng)退行性和神經(jīng)肌肉疾病。除此之外，人們發(fā)現(xiàn)氫療法即使在較高濃度下也同樣安全;它能維持體內(nèi)平衡，可以保護(hù)身體免受重大傷害，包括炎癥、內(nèi)皮損傷和氧化應(yīng)激。

氫可以通過吸入氫氣、飲用富氫水、用含氫的溫水沐浴等形式，進(jìn)入人體，達(dá)到理想的干預(yù)效果。目前，氫氣發(fā)生器、氫水沐浴機(jī)等產(chǎn)品，在歐美發(fā)達(dá)國家已通過相關(guān)認(rèn)證，成為治療疾病的標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療設(shè)備，一些富豪、名人等，也都配備了專門的氫療設(shè)備。以中國鐘南山院士、美國分子生物學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)提名人Dr. Garth Nicolson博士等，也提出將氫氣用于疾病的預(yù)防和治療，同時(shí)也肯定了氫氣在這方面的療效和安全性。

氫療法在疾病預(yù)防和治療中是一個(gè)新興領(lǐng)域，需要進(jìn)一步研究，以實(shí)現(xiàn)氫療法的個(gè)性化和商業(yè)化。

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