作者Yang M, Zhao M,來自中南大學(xué)附屬第三湘雅醫(yī)院
多項臨床研究表明H2具有抗炎和抗氧化能力,并被推薦為我國最新的新型冠狀病毒肺炎(NCP)治療指南的推薦藥物。臨床實驗驚奇地發(fā)現(xiàn),氫氣對NCP患者的肺及肺外器官具有保護(hù)作用。H2氣體作用的可能機制尚不清楚。氫氣可調(diào)節(jié)抗炎和抗氧化活性、線粒體能量代謝、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、免疫系統(tǒng)和細(xì)胞死亡(包括細(xì)胞凋亡、自噬、細(xì)胞焦亡、鐵死亡和生物鐘),并具有治療多種系統(tǒng)性疾病的潛力。本文綜述了氫氣在多器官疾病中的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用進(jìn)展,以制定各種疾病的臨床管理策略。
結(jié)論
氫氣在調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激、炎癥、細(xì)胞器能量代謝和程序性細(xì)胞死亡等方面具有巨大潛力。大量的動物實驗和臨床研究已經(jīng)證明了氫氣對許多器官和系統(tǒng)的保護(hù)作用。
在過去的15年中,這一領(lǐng)域的研究有所增加。然而,氫治療作用背后的具體分子機制尚不清楚。例如,氫氣是否可以實際用于調(diào)節(jié)鐵死亡、細(xì)胞焦亡或生物鐘尚不清楚。既然H2不像雷帕霉素或亮氨酸那樣對自噬只有單向(相反)作用,那么是否有可能在特定方向調(diào)節(jié)自噬或凋亡?
以往的研究已經(jīng)清楚地解釋了氫的抗氧化應(yīng)激作用。然而,最近的一些臨床研究表明,H2在一定條件下也可誘導(dǎo)氧化應(yīng)激。H2通氣可引起ROS輕度增加,激活Nrf2、NF-κB信號通路,引起熱休克反應(yīng)。在腫瘤細(xì)胞中也觀察到h2誘導(dǎo)的ROS產(chǎn)生。氫誘導(dǎo)氧化應(yīng)激增加的具體機制有待進(jìn)一步實驗闡明。這些與氫作用機制有關(guān)的問題值得進(jìn)一步研究。
許多因素限制了氫的臨床應(yīng)用。
首先,氫氣濃度超過4%被認(rèn)為是不安全的,因為如此高的濃度是爆炸性的,可能有細(xì)胞毒性作用。先前的研究表明,氫濃度應(yīng)穩(wěn)定在2%以上,以防止急性氧化應(yīng)激。但即使是2%的氫氣也不是完全安全的。大多數(shù)臨床呼吸機都配備了鉑溫度計,因為室溫下H2和O2會使鉑表面過熱。
其次,缺乏專門的設(shè)備來管理有效濃度的氫,同時確保氫的安全。
第三,關(guān)于氫氣影響的大規(guī)模人體對照研究很少。
第四,Liu及其同事表明,與腹腔內(nèi)、靜脈內(nèi)或口服給藥相比,吸入H2導(dǎo)致的H2濃度增加較慢。然而,H2濃度升高在吸入后至少持續(xù)60分鐘。因此,H2的給藥方式應(yīng)慎重選擇。因此,氫在人體中的劑量特異性效應(yīng)或副作用尚不清楚。
已知氫氣作用機制提示氫氣可減輕NCP患者多器官損傷。不同氫形式的比較表明HW在有效治療此類患者方面的價值。氫既便宜又安全,可以通過多種方式使用。我們預(yù)計,當(dāng)大規(guī)模臨床試驗證實氫氣的治療效果和安全性時,氫氣的全部臨床潛力將得以實現(xiàn)。