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氫氣作為自由基清除劑在2007年的[1]中首次被報道。此后氫氣治療疾病的有效性已經(jīng)在各種研究中被報道。如果氧化應(yīng)激或活性氧（ROS）參與了某一疾病的病理過程，那么氫氣在眼科領(lǐng)域的使用被認為是一種合理的應(yīng)用。在這篇綜述中，最近的研究評估了氫氣抗氧化這一應(yīng)用在眼科領(lǐng)域的關(guān)系。 Takahashi H. Application of Hydrogen in Ophthalmology. Curr Pharm Des. 2021;27(5):592-594. 1、氫氣在視網(wǎng)膜和葡萄膜疾病中的作用 有研究采用動物模型研究氫氣在視網(wǎng)膜缺血再灌注（I/R）損傷[2]中的影響。這是第一個揭示氫氣在眼科領(lǐng)域的有用性的研究。視網(wǎng)膜中央動脈阻塞（CRAO）是最嚴重的眼病之一，經(jīng)常導(dǎo)致視力喪失。與心肌梗死類似，視網(wǎng)膜組織首先受到缺血損傷，然后再發(fā)生由自由基引起的再灌注損傷。先前研究表明，抗氧化劑可以減少視網(wǎng)膜損傷，但通過循環(huán)給藥提供抗氧化劑并不容易，需要注射到眼睛中。因此，沒有任何實質(zhì)性副作用的抗氧化試劑是非?？扇〉摹Ｔ诖吮尘吧?，研究人員研究了氫氣在視網(wǎng)膜中央動脈阻塞中的有效性。通過提高眼壓（IOP）60分鐘誘導(dǎo)大鼠視網(wǎng)膜缺血。將氫氣氣體溶解在生理鹽水中直到達到飽和水平，然后在缺血和再灌注期間持續(xù)在眼表注射氫氣溶液。玻璃體中的氫氣濃度瞬間升高。雖然在I/R過程中，眼壓短暫升高時產(chǎn)生ROS的來源和機制尚不清楚，但ROS主要通過凋亡損害視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞層、內(nèi)核層和外核層的神經(jīng)元。氫氣溶液顯著降低了4-羥基壬烯醇（HNE）、8-羥基-2-脫氧鳥苷（OHdG）和TUNEL陽性細胞，這表明氫氣保護了脂質(zhì)免受過氧化和DNA免受氧化，從而減少了I/R損傷后隨后的視網(wǎng)膜細胞死亡，從而防止了視網(wǎng)膜變薄。本研究結(jié)果表明，氫氣溶液對急性視網(wǎng)膜I/R損傷是一種有效的神經(jīng)保護和抗氧化治療方法。 后來更多研究已經(jīng)證明氫氣與視網(wǎng)膜損傷氧化應(yīng)激引起的問題，如光誘導(dǎo)視網(wǎng)膜損傷[3,4]，谷氨酸興奮性視網(wǎng)膜損傷[5]，神經(jīng)視網(wǎng)膜功能障礙糖尿病視網(wǎng)膜病變[6]，創(chuàng)傷性視神經(jīng)病變[7]，光感受器變性[8]，年齡相關(guān)性黃斑變性（AMD）[9]和分支視網(wǎng)膜靜脈阻塞[10]。在這些研究中，年齡相關(guān)性黃斑變性AMD研究[9]被認為是重要的，因為這種疾病是世界各地發(fā)達國家視力喪失的最常見原因之一。利用AMD動物模型研究了灌胃富氫氣水的作用。這些研究表明，這些AMD模型中的視網(wǎng)膜損傷與凋亡途徑有關(guān)，而富含氫氣的水則有效地逆轉(zhuǎn)了凋亡誘導(dǎo)的作用。富含氫氣的水通過增加Sirt1的表達來產(chǎn)生抗凋亡作用，據(jù)報道Sirt1具有抗凋亡和抗氧化應(yīng)激作用[4]。因此，這些研究結(jié)果提示氫氣可能是一種很有前途的AMD治療方法。此外，氧化應(yīng)激似乎在葡萄膜炎的發(fā)病機制中起著關(guān)鍵作用。進一步的研究檢測了在內(nèi)毒素誘導(dǎo)的葡萄膜炎動物模型中腹腔注射富含氫氣的生理鹽水。氫氣治療雖然不能明顯減輕葡萄膜炎，但也能抑制房水蛋白的升高，提示氫氣對葡萄膜炎患者[11]有一定的抗炎作用。 2、氫氣對角膜和眼表疾病的作用 在角膜堿損傷中，由于與病理性血管生成相關(guān)的角膜混濁，可能導(dǎo)致嚴重的視力損傷，角膜中ROS的產(chǎn)生增強。結(jié)果表明，損傷后立即用氫氣溶液立即沖洗角膜可顯著減少血管生成，防止角膜透明度的喪失，這提示其可能作為一種新的治療角膜堿燒傷[12,13]的治療方法。中波紫外線照射角膜也會導(dǎo)致氧化應(yīng)激，并可導(dǎo)致瘢痕的形成和新生血管的形成。通過氫氣治療，抑制氧化損傷，使角膜愈合，恢復(fù)透明，進一步提示氫氣可能是一種新的預(yù)防角膜光損傷[14]的方法。 干眼癥是世界上最普遍的眼表疾病之一。在干眼癥的受試者中，不僅是淚液體積，而且淚膜的穩(wěn)定性也很重要，因為淚膜的適當(dāng)穩(wěn)定性對視覺功能至關(guān)重要。在川島等人的一項獨特研究中，他們使用視覺顯示終端[15]證明了產(chǎn)氫氣牛奶在防止受試者撕裂穩(wěn)定性降低方面的有效性。在牛奶溶液中添加腸道中產(chǎn)生氫氣的活性成分制備的產(chǎn)生氫氣牛奶后，與正常牛奶相比，淚膜穩(wěn)定性明顯優(yōu)于正常牛奶。作者推測，腸道細菌產(chǎn)生的氫氣可通過血液循環(huán)運輸?shù)綔I腺組織，并降低了這些氧化應(yīng)激。 3.氫氣在白內(nèi)障超聲乳化手術(shù)中的作用 在使用氫氣進行治療干預(yù)的各個領(lǐng)域中，氫氣在白內(nèi)障超聲乳化手術(shù)中的應(yīng)用似乎是最簡單和合理的應(yīng)用。目前，大多數(shù)白內(nèi)障手術(shù)都是采用超聲乳化術(shù)，采用高強度超聲能量進行晶狀體碎裂和乳化。隨著手術(shù)設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展，超聲乳化手術(shù)的安全性和有效性得到了顯著提高。然而，由于超聲乳化術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)擴大到包括具有硬晶狀體核的成熟白內(nèi)障，乳化術(shù)需要更大的超聲能量。因此，這可能導(dǎo)致更大的角膜內(nèi)皮損傷的風(fēng)險。此外，過度的角膜內(nèi)皮損傷會導(dǎo)致角膜水腫，從而導(dǎo)致大皰性角膜病變（BK）。由于人角膜內(nèi)皮細胞缺乏在體內(nèi)再生的能力，角膜移植是唯一有效的治療方法。最近一項關(guān)于日本BK的全國性調(diào)查得出結(jié)論，白內(nèi)障手術(shù)是穿透性角膜移植術(shù)[16]最常見的原因。英國和美國最近的研究表明，白內(nèi)障手術(shù)在內(nèi)皮性角膜移植術(shù)[17,18]的適應(yīng)癥中僅次于Fuchs的內(nèi)皮性營養(yǎng)不良。因此，預(yù)防超聲乳化手術(shù)中角膜內(nèi)皮損傷仍然是白內(nèi)障外科醫(yī)生的重要問題。術(shù)中被認為是導(dǎo)致角膜內(nèi)皮損傷的因素，包括晶狀體核碎片與角膜內(nèi)皮的碰撞、局部溫度升高、氣泡或超聲能量過多。除了這些因素外，自由基已被證明在角膜內(nèi)皮損傷中發(fā)揮重要作用。高強度超聲振蕩在水溶液中引起空化，從而通過一種稱為聲分解（水→OH + H）[19]的現(xiàn)象產(chǎn)生自由基。 通過使用電子自旋共振（ESR）分析[20]，研究人員證實了在臨床白內(nèi)障超聲乳化手術(shù)條件下，模型眼前房中羥基自由基（OH）的產(chǎn)生。使用氧化應(yīng)激標(biāo)志物8-OHdG [21]證實了與白內(nèi)障超聲乳化手術(shù)相關(guān)的自由基確實會導(dǎo)致動物眼角膜內(nèi)皮的氧化損傷。超聲乳化手術(shù)的標(biāo)準程序之一是在應(yīng)用超聲能量前將前房注射到眼科粘膠外科裝置（OVD）。OVD的主要成分是透明質(zhì)酸鈉，它是一種自由基清除劑。在之前的眼部模型研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了OVD對ESR [20]引起的OH的清除作用。然而，該材料的效果取決于其在超聲乳化過程中在前房的保留。 據(jù)報道氫氣在體外選擇性清除OH，并在體內(nèi)[1]顯示出治療性抗氧化活性，據(jù)此研究人員提出了一種新的方法，利用氫氣在手術(shù)中免受氧化損傷。在體外和動物模型[22]中研究了氫氣溶解在沖洗溶液中對超聲振蕩的影響。體外ESR分析清楚地表明了氫氣在降低OH產(chǎn)生方面的作用，而動物研究顯示了其在保護角膜內(nèi)皮免受氧化損傷方面的顯著作用。
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