熱射病是嚴(yán)重中暑的表現(xiàn)，主要是大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷導(dǎo)致的功能紊亂，熱射病可嚴(yán)重?fù)p傷機(jī)體，甚至導(dǎo)致死亡。除了預(yù)防該病發(fā)生，針對(duì)性治療并沒有理想工具。氫氣作為一種非特異性對(duì)抗炎癥和氧化損傷的工具，在熱射病方面少有研究。海軍軍醫(yī)大學(xué)急救科的一篇研究生畢業(yè)論文，對(duì)氫氣用于該疾病進(jìn)行代謝組等系列研究，結(jié)果表明氫氣有望用于該疾病的治療。臨床應(yīng)用尚需要進(jìn)一步臨床研究確定。
[1] 謝超宇. 氫氣對(duì)大鼠熱射病損傷的保護(hù)作用和代謝組學(xué)研究[D].中國(guó)人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué),2023.DOI:10.26998/d.cnki.gjuyu.2022.000116.
 

一、研究背景

熱射病(Heat stroke,HS)是最危重的一種熱致病,發(fā)病時(shí)呈現(xiàn)核心體溫>40℃、中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂、重要臟器(如肝臟、腸道、腎臟等)功能受損等表現(xiàn)。隨著熱量逐漸累積,細(xì)胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激,引發(fā)全身性炎癥反應(yīng),最后進(jìn)展為多臟器功能障礙綜合征而致死。對(duì)于熱射病的病理生理改變,目前普遍認(rèn)為,熱打擊誘發(fā)的氧化應(yīng)激損傷與炎癥反應(yīng)是造成熱射病病理生理變化的最大推手,其影響甚至超過(guò)了熱量累積帶來(lái)的直接物理?yè)p傷。因此,在熱射病的治療上,快速降溫是公認(rèn)的首要任務(wù),在降溫的基礎(chǔ)上銜接抗炎、抗氧化、營(yíng)養(yǎng)支持等治療成為了值得討論的新方向。
氫氣(Hydrogen gas,H2)是自然界中廣泛存在物質(zhì)。近年研究發(fā)現(xiàn),氫氣具有選擇性抗氧化、抗炎、抗凋亡及充當(dāng)生理活動(dòng)信號(hào)分子等生物學(xué)功能,借助其高擴(kuò)散的物理特性,目前吸入氫氣已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于膿毒癥、缺血再灌注損傷、急性肺損傷、新冠肺炎的相關(guān)科研與臨床治療當(dāng)中,但目前尚未有使用氫氣進(jìn)行熱射病防護(hù)治療的相關(guān)研究。代謝組學(xué)是近年來(lái)興起的新型學(xué)科,可以研究低分子代謝產(chǎn)物,辨析其合成分解通路,是生物學(xué)領(lǐng)域的重要組成。本課題組在預(yù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),吸入氫氣可以在一定程度上緩解大鼠熱射病癥狀,減輕重要臟器病理?yè)p害,但其具體代謝通路與作用機(jī)制尚未明確。因此我們通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探索吸入氫氣對(duì)熱射病代謝產(chǎn)物的改變,驗(yàn)證吸入氫氣對(duì)大鼠熱射病損傷的治療保護(hù)作用,并嘗試探究其代謝機(jī)制。

二、研究目的

本實(shí)驗(yàn)以經(jīng)典型熱射病大鼠模型為基礎(chǔ),以代謝組學(xué)為手段,探究氫氣對(duì)大鼠熱射病所致代謝紊亂的調(diào)整作用,同時(shí)結(jié)合重要器官的病理切片,驗(yàn)證吸入氫氣對(duì)熱射病臟器損傷的保護(hù)作用。

一、研究方法

取雄性S-D大鼠,隨機(jī)分配至熱射病組,對(duì)照組,以溫度40±1℃、濕度60±5%的條件進(jìn)行1小時(shí)左右的熱打擊,構(gòu)建經(jīng)典型熱射病模型。再取雄性S-D大鼠隨機(jī)分配為對(duì)照組、氫氣組、熱射病組、熱射病氫氣治療組。氫氣組與熱射病氫氣治療組均以2-4%低濃度氫氣持續(xù)吸入3小時(shí),四組統(tǒng)一在HS造模后3小時(shí)取血清進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜代謝組學(xué)分析,同時(shí)取肝臟、腎臟、腸道組織進(jìn)行病理切片檢查。
 

四、研究結(jié)果

1、低濃度(2-4%)氫氣持續(xù)吸入,可有效緩解大鼠熱射病損傷,減少重要器官炎細(xì)胞浸潤(rùn),保護(hù)臟器功能;2、血清代謝組學(xué)研究表明:(1)低濃度(2-4%)氫氣持續(xù)吸入,對(duì)大鼠正常生理代謝沒有明顯干擾;(2)熱射病狀態(tài)下,大鼠體內(nèi)有氧呼吸、糖類代謝、蛋白質(zhì)代謝、脂肪代謝、遺傳信息轉(zhuǎn)錄翻譯均受到嚴(yán)重影響;(3)氫氣可以改善熱射病大鼠體內(nèi)多系統(tǒng)代謝紊亂狀態(tài),其中以蛋白質(zhì)合成代謝更為顯著。

五、結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)指定高溫高濕環(huán)境處置的大鼠可成功誘發(fā)熱射病,其有氧呼吸、糖類代謝、蛋白質(zhì)代謝、脂質(zhì)代謝、遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯等均出現(xiàn)較大改變。低濃度氫氣持續(xù)吸入可糾正熱射病造成的代謝紊亂,減輕重要臟器損傷,對(duì)機(jī)體正常代謝無(wú)明顯干擾,其作用機(jī)制與拓展應(yīng)用值得進(jìn)一步探究。
若內(nèi)容涉及健康建議，僅供參考勿作為健康指導(dǎo)依據(jù)。溫馨提示：氫氣不是藥物，不能代替藥物治療疾病