這一研究有多家單位參加，尤其是其中有一些學(xué)者來自日本理化研究所，這個(gè)研究所是類似中國科學(xué)院的研究機(jī)構(gòu)，有非常高的學(xué)術(shù)影響力。這個(gè)氫水提高健康人生活質(zhì)量的文章上個(gè)月我們已經(jīng)摘要介紹，該文章發(fā)表在《醫(yī)學(xué)氣體研究》2017年最后一期。

文章作者來自國際著名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)日本理化研究所，這也說明日本學(xué)術(shù)界的重視程度，我們最近將分幾個(gè)部分對這個(gè)文章進(jìn)行全面介紹，今天主要介紹其研究方法部分，尤其是研究設(shè)計(jì)，這對許多希望了解人體試驗(yàn)的讀者有一定價(jià)值。

論文通信作者是日本理化研究所生命科學(xué)中心主任Yasuyoshi Watanabe教授，是日本生命科學(xué)領(lǐng)域牛人。

為什么要開展這樣的研究?一般的邏輯是，從道理上講，飲用氫水可能有這樣的作用，如果有這樣的作用，可以指導(dǎo)大家采用這樣的手段，正好過去沒有進(jìn)行過這樣的研究，所以值得研究。

慢性氧化應(yīng)激和慢性炎癥反應(yīng)可導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能退化，導(dǎo)致降低生活質(zhì)量。追求健康和充滿活力的生活是許多人的美好愿望。如何判斷一種方法對改善人的生活質(zhì)量促進(jìn)健康的效果也是十分重要的。大腦是能量代謝最活躍的器官，氧化應(yīng)激也能促進(jìn)大腦內(nèi)活性氧的大量產(chǎn)生，氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化可啟動(dòng)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致炎癥和氧化損傷，氧化、炎癥和蛋白質(zhì)聚集能促進(jìn)神經(jīng)元的死亡，對大腦的認(rèn)知等功能產(chǎn)生危害。

氫氣具有選擇性抗氧化作用，能緩解氧化損傷和炎癥損傷。氫氣由于具有巨大的擴(kuò)散能力，可以非常容易進(jìn)入大腦組織，可以對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生多種保護(hù)作用。臨床研究發(fā)現(xiàn)，飲用氫水能降低代謝綜合征患者氧化應(yīng)激標(biāo)志物濃度、改善2型糖尿病患者脂質(zhì)和糖代謝異常、改善線粒體肌病線粒體功能、減少多發(fā)性肌炎/皮肌炎患者炎癥反應(yīng)。在另一項(xiàng)研究中，氫水對劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的肌肉功能障礙也具有改善作用。這些研究結(jié)果雖然證明氫水對改善多種疾病和提高運(yùn)動(dòng)員的體能有作用，但是，氫氣對健康人生活質(zhì)量的影響沒有任何報(bào)道。

一些報(bào)告表明，慢性阻塞性肺疾病和宮頸癌患者氧化應(yīng)激程度增加與生活品質(zhì)下降相關(guān)，宮頸癌患者改善過程，補(bǔ)充抗氧化劑能有效提高生活質(zhì)量。Kang等報(bào)道，氫水對肝腫瘤放療改善導(dǎo)致的氧化應(yīng)激生活質(zhì)量下降有改善作用。雖然健康人氧化應(yīng)激水平和生活質(zhì)量的關(guān)聯(lián)尚不清楚，但是老化、工作壓力都能增加身體氧化應(yīng)激水平，健康人幾個(gè)小時(shí)腦力負(fù)荷過度都可以導(dǎo)致氧化應(yīng)激增加，這表明預(yù)防日常工作所引起的氧化應(yīng)激積累，不僅對改善生活質(zhì)量，也對緩解衰老帶來的負(fù)面影響都可能有價(jià)值。連續(xù)飲用氫水能減少氧化應(yīng)激的積累，從而有助于生活質(zhì)量的改善。本研究的目的是探討飲用每天600毫升氫水連續(xù)4周對成年人生活質(zhì)量的影響，研究方法采用問卷調(diào)查志愿者睡眠、疲勞、情緒、焦慮、生活質(zhì)量、抑郁等的情況，并對部分血液指標(biāo)和自主神經(jīng)功能和高級認(rèn)知功能進(jìn)行測試。

一、對象與方法

年齡20-49歲的31個(gè)成人志愿者參加了這個(gè)雙盲、隨機(jī)、安慰劑對照研究和一個(gè)雙向交叉設(shè)計(jì)。排除標(biāo)準(zhǔn)(存在這類情況的人不能參加)包括：慢性病史、慢性藥物或使用補(bǔ)充維生素、輪班工作就業(yè)、妊娠、體質(zhì)量指數(shù)≤17或≥29、食物過敏、吸煙史或過量飲酒史(≥60克/天)。輪班工人被排除在外，因?yàn)樵囼?yàn)需要在早餐和晚餐飲水，輪班工人無法按照一致要求飲水，而且夜班或換檔對心理和身體會(huì)產(chǎn)生很大影響。參與者被要求避免飲酒，因?yàn)檫^量飲酒對身體狀況可能會(huì)產(chǎn)生顯著影響。所有試驗(yàn)均符合國家法律規(guī)定進(jìn)行，符合世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)人體醫(yī)學(xué)研究倫理原則的代碼(赫爾辛基宣言)，并進(jìn)行了UMIN臨床試驗(yàn)注冊(第umin000022382)。研究方案由大阪城市大學(xué)健康科學(xué)創(chuàng)新中心倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有參與者均提供參與研究的書面知情同意書。

二、研究設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)為雙盲、安慰劑對照研究和一個(gè)雙向交叉設(shè)計(jì)。具體說是，將受試者分為兩組，其中一組先喝氫水4周，過一段時(shí)間，再喝普通水4周;另一組先喝普通水，然后過一段時(shí)間喝氫水，將喝氫水和普通水之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。26志愿者，13名女性，13名男性，平均年齡為34.4±9.9歲，26人被隨機(jī)分配兩組，志愿者連續(xù)4周每天口服富氫水600毫升或等量普通安慰劑水。仔細(xì)的人可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，剛開始試驗(yàn)的時(shí)候有31日，后來的結(jié)果成了26人，其中5個(gè)因?yàn)楦鞣N原因被剔除。

飲用的氫水濃度為0.8–1.2 ppm，鋁袋包裝，是日本美樂迪安股份公司的產(chǎn)品，安慰劑用水來自同一來源的礦泉水，除了不含有氫氣，其他成分完全一致。

使用安慰劑水，就是為了避免安慰劑效應(yīng)，這是醫(yī)學(xué)研究的必需規(guī)范，因?yàn)槿巳菀妆话凳?，而暗示可以產(chǎn)生一定效應(yīng)，這一效應(yīng)一般人都說是心理作用，就是安慰劑效應(yīng)。安慰劑效應(yīng)經(jīng)常被人作為攻擊某種物質(zhì)有效的一種武器，要反對某種方法沒有效果就說是安慰劑效應(yīng)。其實(shí)安慰劑效應(yīng)沒有那么簡單，有時(shí)候因?yàn)榇嬖诎参縿┬?yīng)把真正的藥物作用給掩蓋也是有的，而且還有反安慰劑效應(yīng)，就是有人如果對一種方法表示懷疑，可能會(huì)把有效的藥物效果給掩蓋。所以不要把安慰劑效應(yīng)當(dāng)成反對武器，應(yīng)該利用這種效應(yīng)，在研究中通過安慰劑對照，排除這種效應(yīng)，獲得最終確定性結(jié)論。正是因?yàn)榇嬖诎参縿┬?yīng)，將許多本來有效的手段給掩蓋，或?qū)@著效果變的不那么顯著。

試驗(yàn)過程中，受試者飲用氫水或安慰劑水每天兩次，要求是早餐會(huì)晚餐期間，在5分鐘內(nèi)將300毫升水喝完，這是為避免氫氣從水中釋放，導(dǎo)致劑量降低出現(xiàn)誤差。每天記錄飲水量，飲水必需持續(xù)4周。

參考曾經(jīng)有使用氫氣濃度低于1.3 ppm的人體研究報(bào)道，本研究使用0.8-1.2ppm氫水濃度進(jìn)行研究，統(tǒng)一飲用量600毫升沒有考慮體重因素也是基于過去研究報(bào)道。4周觀察時(shí)間也是參考過去一般2-8周的報(bào)道;中間4周休息時(shí)間(wash out)，也是參考過去的研究報(bào)道。在進(jìn)行研究中，選擇劑量和給藥方法都是有依據(jù)的，有的是根據(jù)預(yù)試驗(yàn)摸索的劑量，有的是根據(jù)過去研究論文中使用的劑量，總之怎么使用都需要有道理。

試驗(yàn)過程中，受試者被告之21點(diǎn)吃完晚餐，需要盡快上床休息，直到次日上午9點(diǎn)都避免任何食品，以免影響血液樣本中炎癥和氧化應(yīng)激等測量參數(shù)。次日9:00點(diǎn)，受試者完成問卷，確認(rèn)有沒有飲酒并在21點(diǎn)前吃完晚飯，夜間禁食。09:30進(jìn)行自主神經(jīng)功能測量。09:45進(jìn)行認(rèn)知功能進(jìn)行測試。在10:00收集血液樣本。每個(gè)受試者分別在飲水2周和4周共進(jìn)行4次上述測量。每次測試日前24小時(shí)，受試者都被告知避免飲酒和劇烈的體育活動(dòng)，保存正常飲食、飲水和睡眠習(xí)慣。試驗(yàn)期間每天白天活動(dòng)量用計(jì)步器進(jìn)行測量，每天記錄飲水量和試驗(yàn)用水量，也記錄自我感覺如是否有疼痛、乏力、其他不適和睡眠時(shí)間等。

圖1：實(shí)驗(yàn)的時(shí)間過程。

三、問卷調(diào)查

問卷又稱調(diào)查表，是社會(huì)調(diào)查研究中收集資料的一種工具，其形式是以問題的形式系統(tǒng)的記載調(diào)查內(nèi)容的一種印件，其實(shí)質(zhì)是為了收集人們對于某個(gè)特定問題的態(tài)度行為特征價(jià)值觀觀點(diǎn)或信念等信息而設(shè)計(jì)的一系列問題。本研究中采用了問卷方法研究受試者在疲勞、情緒、抑郁、睡眠等方面的資料，分析飲用氫水對這些情況的影響。

該研究使用Chalder Fatigue Scale大阪城市大學(xué)醫(yī)院改良版測量疲勞嚴(yán)重程度。這種量表是一類研究方法，就是用比較簡單的選擇題讓受試者進(jìn)行回答，根據(jù)答題得分對受試者疲勞程度進(jìn)行計(jì)量。采用K6 scale分析受試者情緒和焦慮狀況。采用流行病學(xué)研究中心抑郁量表測定抑郁癥的癥狀。采用匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)和埃普沃思嗜睡量表計(jì)算受試者一般睡眠和白天嗜睡情況。這些日本版本問卷的可靠性和有效性已被證實(shí)。

四、自主神經(jīng)功能試驗(yàn)

心身疾病的發(fā)病，一般說來，與自主神經(jīng)的不穩(wěn)定性有關(guān)，且大多數(shù)心身疾病均發(fā)生在自主神經(jīng)支配的器官上。因此.自主神經(jīng)功能檢查對心身疾病的診斷有一定的幫助。常用的檢查方法有眼心反射、臥立試驗(yàn)、豎毛反射、組胺試驗(yàn)、體位變換試驗(yàn)等。

本研究只采用心率變異性判斷自主神經(jīng)功能，要用心電圖和心率測量，通過軟件利用最大熵方法分析獲得受試者心率變異性，具體是在0.04–0.15赫茲的頻率范圍內(nèi)低頻成分(LF)和在0.15–0.4 Hz頻率范圍高頻成分(HF)。高頻成分主要決定于迷走神經(jīng)興奮性，而低頻成分則反映了交感神經(jīng)活動(dòng)和迷走神經(jīng)的聯(lián)合作用結(jié)果。一些綜述論文提到，低頻成分也在一些研究論文中作為交感神經(jīng)活性的標(biāo)志。自主神經(jīng)功能測試用時(shí)4分鐘，包括預(yù)檢測1分鐘和正式測量3分鐘。根據(jù)過去研究報(bào)道，這些測試方法可靠性均得到確定。

五、認(rèn)知功能測試

以前的研究已經(jīng)表明，采用任務(wù)切換的方法能有效評價(jià)疲勞條件下認(rèn)知功能。本研究采用改良先進(jìn)連線試驗(yàn)任務(wù)作為任務(wù)切換認(rèn)知功能評價(jià)。利用圈數(shù)從1到13和12個(gè)不同的字母日本假名在屏幕上的任意位置顯示，要求被試使用電腦鼠標(biāo)交替觸摸數(shù)字和假名。當(dāng)參與者接觸目標(biāo)圈，圖像會(huì)停留下來，但顏色從黑色變?yōu)辄S色。參與者被指示為正確迅速地執(zhí)行任務(wù)，連續(xù)執(zhí)任務(wù)5分鐘。根據(jù)三個(gè)指標(biāo)來判讀受試者認(rèn)知功能，分別是正確次數(shù)、錯(cuò)誤次數(shù)和總?cè)蝿?wù)次數(shù)。測試時(shí)讓受試者先練習(xí)1分鐘，然后進(jìn)行正式測試5分鐘。根據(jù)過去研究報(bào)道，這一測試方法能準(zhǔn)確反映受試者認(rèn)知功能。

六、血液分析

每次在測試日采集肱靜脈血樣，采樣量為13 mL血液，整個(gè)試驗(yàn)受試者都被采集4次血液。血液經(jīng)1470g離心5分鐘。高敏C反應(yīng)蛋白在4°C條件下用BNII分析儀評估血清樣品免疫濁度。血清樣品中氧化活性用活性氧代謝產(chǎn)物分析測試。血清抗氧化電位用JCABM1650自動(dòng)測試儀測定抗氧化活性。活性氧代謝產(chǎn)物濃度用卡爾單位表示，1 U相當(dāng)于0.8毫克過氧化氫/升。氧化應(yīng)激指數(shù)(OSI)用以下公式計(jì)算OSI = C×(d-roms / BAP)，其中C是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的系數(shù)，OSI健康個(gè)體C = 8.85。所有血清樣本測試前存放在-80°C。高敏C反應(yīng)蛋白在東京LSI公司完成，血清總氧化產(chǎn)物和抗氧化能力在山口大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院進(jìn)行。

七、日間活動(dòng)和日記

日間活動(dòng)，主要代表熱量消耗和身體活動(dòng)量情況，本研究使用主動(dòng)式計(jì)步器記錄(歐姆龍hja-350it)。

保持4周的每天日記，包括剛剛醒來后和睡前疲勞程度，評分從0，表示“不疲勞”，100代表“筋疲力盡”;睡眠時(shí)間、身體狀況和特殊事件(不同平常的情況)。研究人員在每周都仔細(xì)檢查受試者日記。

八、統(tǒng)計(jì)分析

首先對數(shù)據(jù)用Kolmogorov Smirnov進(jìn)行分部特征分析，將數(shù)據(jù)根據(jù)種類用平均±標(biāo)準(zhǔn)偏差或中位數(shù)和四分位數(shù)間距進(jìn)行記錄。根據(jù)數(shù)據(jù)類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)差異分析。以p<0.05作為差異顯著性標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包20版本。

研究結(jié)果(今天只介紹大概，具體內(nèi)容看下次)

這個(gè)表就可以全面了解研究結(jié)果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)氫水飲用后，受試者許多指標(biāo)都得到顯著改善，尤其關(guān)鍵的是焦慮指數(shù)下降明顯，低頻心率變異下降說明患者自主神經(jīng)功能也有改善。其他指標(biāo)和血液中指標(biāo)沒有明顯改變說明需要對氫氣效應(yīng)的本質(zhì)進(jìn)行深入研究的必要性。