氫氣作為一種新的生物活性物質(zhì)，因為具有經(jīng)濟方便，安全無毒，效應(yīng)廣泛，受到臨床醫(yī)學(xué)學(xué)者的廣泛關(guān)注。氫氣吸入、氫水飲用、氫氣沐浴等方法先后都被證明不僅對動物疾病模型具有改善作用，對人類組織器官和疾病也同樣有保護效果。在器官移植領(lǐng)域，作為體外器官保護劑也受到各個領(lǐng)域的重視，先后有學(xué)者證明氫氣對體外保存的心臟、肝臟、腎臟都具有保護效果。由于體外應(yīng)用比的門檻相對低于給人體直接應(yīng)用，這種體外器官保護的方法有望更容易進入實際應(yīng)用。
 

最近來自山東第一醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨科亓建洪教授在Cell Tissue Bank雜志發(fā)表了研究論文，對氫氣保護體外軟骨組織進行了系統(tǒng)探討。
 

氫氣是一種理想的抗氧化和抗凋亡物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)在體外器官如心臟、肺和腎臟等都具有保護作用。最新這一研究中探討了氫氣對體外保存骨軟骨保存效果的作用。從豬關(guān)節(jié)采集圓柱形骨軟骨移植物60件，長度為10毫米，直徑6毫米。將這些軟骨組織分為4組，分別為對照組、0.2uM(微摩爾/L)氫氣組(H-1)、0.4 uM氫氣組(H-2)和0.8 uM氫氣組(H-3)。對軟骨組織進行28天存儲后分別進行各種指標，HE染色、堿性藏紅O染色、II型膠原免疫組織化學(xué)染色等組織學(xué)改變分析軟骨細胞存活能力等改變，用楊氏模量分析生物力學(xué)特性。研究發(fā)現(xiàn)，加氫氣后能促進軟骨細胞生存能力，增加組織中蛋白多糖和膠原蛋白II型含量，效應(yīng)存在劑量效應(yīng)關(guān)系。但對楊氏模量指標沒有影響。研究結(jié)果提示氫氣作用骨軟骨移植物體外保存液成分具有提供組織存活和功能的效果，這一方案值具有潛在的臨床應(yīng)用前景，值得近一步開展人體組織和臨床研究。
 

膝關(guān)節(jié)軟骨損傷是最常見的一種體育運動損傷，因為軟骨缺乏血管和神經(jīng)支配，沒有主動干預(yù)時這種傷害很難修復(fù)。大量研究表明，同種異體骨軟骨移植是改善關(guān)節(jié)軟骨損傷的一種有效方法，大約79%的患者能恢復(fù)到損傷前狀態(tài)(Krych et al. 2012)。同種異體骨軟骨移植物在手術(shù)前需要進行微生物分析和物流運輸。這一過程大約需要7-14天的延遲。在此期間，軟骨細胞生存能力和生物學(xué)特性顯著下降，這成為影響移植改善效果的重要因素。如何延長骨軟骨移植物的保存時間，維持軟骨細胞存活率和生物學(xué)特征是這一技術(shù)面臨的重要問題。
 

這一領(lǐng)域比較重視組織培養(yǎng)技術(shù)，改變保存條件和保存液成分是解決這個問題的兩種策略。例如降低環(huán)境溫度的低溫保存方法能增加軟骨細胞的存活率。這主要是因為低溫能顯著降低細胞代謝率。此外適當機械刺激也能提高保存效果。胎牛血清能提高軟骨細胞存活率。一些細胞生長因子如胰島素樣生長因子1、轉(zhuǎn)化因子b和一些激素也具有一定效果。2014年曾有研究使用電解水制造氫水，使氫氣擴散到保存液內(nèi)的研究方法。該研究發(fā)現(xiàn)氫氣能提高軟骨細胞生存率，減少炎癥因子水平。但是對這一現(xiàn)象的機制研究不充分。
 

氫氣選擇性抗氧化抗炎癥是疾病改善減少組織損傷的原因，在這種體外組織保護方面，炎癥應(yīng)該不是關(guān)鍵，因為此時免疫炎癥細胞無法從身體其他部位到來，所以產(chǎn)生作用的原因可能是組織細胞自身的改變，即使存在炎癥因子的變化，也可能只是伴隨現(xiàn)象或部分改變。

此為2014年論文中的結(jié)果。對這篇文獻沒有絲毫印象。

文章中使用的加氫設(shè)備。

Takuya Y , Kentaro U , Kenji O , et al. Hydrogen Supplementation ofPreservation Solution Improves Viability of Osteochondral Grafts[J]. TheScientific World Journal, 2014, 2014:1-7.

Han,Y., Qu, P., Zhang, K. et al. Cell Tissue Bank (2019). https://doi.org/10.1007/s10561-019-09758-7