氧化應(yīng)激是造成多種主要神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病基礎(chǔ)之一,其可分為急性神經(jīng)退行性疾病和慢性神經(jīng)退行性疾病,前者主要包括腦缺血、腦損傷、癲癇;后者包括阿爾茨海默?。ㄓ址Q老年癡呆)、帕金森病、亨廷頓病、肌萎縮性側(cè)索硬化、不同類型脊髓小腦共濟失調(diào)、Pick?。ㄓ址Q腦葉硬化癥;腦葉萎縮癥)等。
神經(jīng)退行性疾病病因:
(一)氧化應(yīng)激:
氧化應(yīng)激是由于自由基過度產(chǎn)生和(或)得不到及時清除,體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡所致,機體的細胞和組織被損傷。自由基是具有不成對電子的原子或基團,包括羥自由基(OH·)、超氧陰離子(O·)、一氧化氮(NO)等。近年來在神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默病、帕金森病、肌萎縮性側(cè)索硬化中均發(fā)現(xiàn)有神經(jīng)組織的氧化損傷。
(二)線粒體功能障礙:
阿爾茨海默病患者腦內(nèi)存在mtDNA缺陷和氧化磷酸化異常。聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)及印跡雜交檢測發(fā)現(xiàn),散發(fā)型阿爾茨海默病患者腦組織出現(xiàn)mtDNA斷裂、堿基缺失及錯義突變。電鏡觀察證實線粒體數(shù)目增加,結(jié)構(gòu)異常,出現(xiàn)層狀體和晶狀包涵體。另外,阿爾茨海默病患者神經(jīng)元線粒體功能發(fā)生障礙后,將導(dǎo)致神經(jīng)元能量供給不足同時釋放大量ROS,誘發(fā)氧化應(yīng)激損傷,鈣調(diào)節(jié)失衡,最終觸發(fā)神經(jīng)元凋亡。
(三)興奮性毒素:
細胞間隙中谷氨酸濃度過高時會對神經(jīng)元產(chǎn)生毒性,導(dǎo)致神經(jīng)元的退化、衰老及死亡。谷氨酸的這種興奮性毒性作用與多種神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生、發(fā)展都有密切聯(lián)系,是導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病中神經(jīng)細胞死亡的重要機制之一。
(四)免疫炎癥:
許多證據(jù)都表明炎癥在阿爾茨海默病發(fā)病中占有重要的地位。固有免疫系統(tǒng)是在種系發(fā)育和進化過程中形成的天然免疫防御功能。與機體另一種特異性免疫應(yīng)答相比,它能對各種有害物質(zhì)進行迅速的反應(yīng),以保護機體。固有免疫系統(tǒng)本身的激活是一把雙刃劍。有害物質(zhì)(如聚集形式的Aβ)長期和不可控制的刺激,啟動固有免疫系統(tǒng),就會產(chǎn)生對大腦的損害作用。
大量研究發(fā)現(xiàn),氫氣具有減少氧化損傷的作用,氫氣的醫(yī)學(xué)作用已經(jīng)被大量動物實驗和25項臨床研究證明,包括一些雙盲安慰劑對照臨床試驗研究。使用氫氣的方法包括吸入氫氣、飲用氫氣水和注射氫氣生理鹽水等,這些方式都被證明可以產(chǎn)生抗氧化抗炎癥作用。
飲用氫水可以通過減少氧化應(yīng)激防治慢性束縛應(yīng)激造成的學(xué)習(xí)記憶能力損失,通過刺激胃腸道饑餓素釋放保護神經(jīng)細胞。富含氫生理鹽水注射能減少氧化應(yīng)激在淀粉樣蛋白誘導(dǎo)的癡呆模型中發(fā)揮治療作用,吸入氫氣對心臟驟停復(fù)蘇后腦損傷具有治療作用,這種作用不同于低溫保護的途徑。最新這一研究中,發(fā)現(xiàn)飲用氫水能抑制DAL101小鼠的氧化應(yīng)激和記憶損傷。動物實驗有效,對人類不一定有效,所以需要進行人體研究。隨后進行的隨機雙盲安慰劑對照人體研究中,根據(jù)阿爾茨阿爾茨病評分結(jié)果,飲用氫水1年不能延緩普通人中度認知障礙的發(fā)展,但可以顯著改善APOE4攜帶者的認知障礙。
氫氣預(yù)防神經(jīng)退行性疾病的機制:
1、氫能能夠選擇性清除體內(nèi)有毒有害的自由基。
2、氫能增強機體抗氧化能力。
3、氫具有極強擴散性和滲透性,能在極短時間內(nèi)迅速擴散到全身,穿透細胞膜直達線粒體。
4、氫具有抗氧化功效。