本論文概述來(lái)自復(fù)旦學(xué)報(bào)，作者呂朝陽(yáng)（綜述） 張 堯 何順梅 于明香（審校）
代謝性疾病是常見(jiàn)的、多因素參與的慢性疾病，包括糖尿病、脂代謝紊亂、代謝綜合征、肥胖和動(dòng)脈粥樣硬化等，主要臨床結(jié)果為心血管疾病。近年來(lái)，代謝性疾病發(fā)病率和死亡率急劇升高，已成為備受關(guān)注的公共健康問(wèn)題。也已證明，代謝性疾病發(fā)生和進(jìn)展的病理過(guò)程與氧化應(yīng)激和炎癥密切相關(guān)。氫是自然界最簡(jiǎn)單的元素，但由于其在水中溶解度很低，一直被生物學(xué)家認(rèn)為是生理性惰性氣體。但近期發(fā)現(xiàn)氫分子在抗氧化應(yīng)激及抗炎方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，具有預(yù)防和治療多種疾病的潛能，包括代謝性疾病。本文就氫分子醫(yī)學(xué)及其在代謝性疾病領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行綜述
 
氫分子與代謝性疾病的相關(guān)研究
代謝性疾病與氧化應(yīng)激目前有大量研究顯示代謝性疾病與氧化應(yīng)激顯著相關(guān)，代謝性疾病可導(dǎo)致 ＲＯＳ的過(guò)量產(chǎn)生，從而引起相關(guān)疾病及并發(fā)癥的發(fā)生與進(jìn)展。Ｃｏｒｋｅｙ等研究發(fā)現(xiàn)，高血糖可刺激細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)量的 ＲＯＳ，引起強(qiáng)烈的氧化應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致胰島素基因的下調(diào)和胰島β細(xì)胞的破壞，最終導(dǎo)致糖尿病發(fā)生。同時(shí)，氧化應(yīng)激還可導(dǎo)致糖尿 病相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生與發(fā)展，如糖尿病腎病和周 圍神經(jīng)病變。另外，肥胖患者血液中高游離脂肪 酸可通過(guò)多種途徑引起細(xì)胞和亞細(xì)胞中ＲＯＳ的過(guò) 量產(chǎn)生，導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化和炎性因子增加，如ＴＮＦ－ α、ＩＬ－６、Ｃ反應(yīng)蛋白）等，進(jìn) 一步加重氧化應(yīng)激構(gòu)成惡性循環(huán)。有研究顯示肥胖者抗氧化物酶活性下降，造成蛋白質(zhì)及脂肪的氧化損傷，導(dǎo)致肥胖加重和相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生和進(jìn)展。

氫分子對(duì)代謝性疾病的作用
Ｋｉｍ等研究發(fā)現(xiàn)富氫水可改善胰島素缺乏和ＩＲ模型動(dòng)物的血糖控制水平。而氫分子與代謝性疾病的人體研究開(kāi)始于通過(guò)檢測(cè)氧化應(yīng)激分子探究富氫水對(duì)代謝性疾病的作用。２００８年，Ｋａｊｉｙａｍａ等首次設(shè)計(jì)了一個(gè)隨機(jī)、雙盲、對(duì)照的交叉人體試驗(yàn)，３０名以飲食和運(yùn)動(dòng) 治療的 Ｔ２ＤＭ 患者和６名ＩＧＴ患者每天攝入９００ｍＬ富氫水或９００ｍＬ 安慰劑純凈水，在第８周時(shí)， 通過(guò)口服葡萄糖耐量試驗(yàn)對(duì)ＩＲ、糖代謝及一些氧化應(yīng)激的生物學(xué)標(biāo)志物進(jìn)行測(cè)量和評(píng)估。結(jié)果顯示富氫水的攝入與修飾后 低密度脂蛋白膽固醇 、致密ＬＤＬ和尿－８前列腺素的下降顯著相關(guān)，與氧化 ＬＤＬ和自由脂肪酸血清濃度的下降以及血漿脂聯(lián)素和細(xì)胞外超氧化物歧化酶的水平升高相關(guān)。另外，在該試驗(yàn)中，６名ＩＧＴ 患者中有４例補(bǔ)充富氫水后口服葡萄糖耐量試驗(yàn)轉(zhuǎn)為正常。這些結(jié)果提示，富氫水的給予有 預(yù) 防Ｔ２ＤＭ 和ＩＲ的潛能。 隨 后，Ｎａｋａｏ 等在２０１０年對(duì)２０名有潛在代謝綜合征的患者進(jìn)行８周的開(kāi)放性初步研究，以檢測(cè)富氫水（１．５～２ Ｌ／ｄ）對(duì)潛在代謝綜合征的有效性。結(jié)果顯示８周富氫水的攝入可使抗氧化酶超氧化物歧化酶 升高 ３９％，尿中硫代巴比妥酸反應(yīng)物ＴＢＡＲＳ減少４３％；從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始至 第４周，高密度脂蛋白膽固醇增加８％，總膽固醇／ＨＤＬ－ｃ降低１３％。該研究提示富氫水可預(yù)防代謝綜合征。

２０１１年，氫分子對(duì)代謝性疾病的作用研究首次在分子水平開(kāi)展。Ｋａｍｉｍｕｒａ等首次通 過(guò) 動(dòng) 物 試 驗(yàn)證明，飲用富氫水可使糖原聚集在肝臟，顯著減少 肝臟氧化應(yīng)激水平，改善ｄｂ／ｄｂ大鼠和飲食引起肥胖 的大鼠的脂肪肝癥狀，抑制體重增長(zhǎng)，并降低血糖和 三酰甘油水平。此研究還在基因水平證明了富氫水 的攝入可增加肝臟纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子２１（ＦＧＦ２１） 的 ｍＲＮＡ水平，而肝ＦＧＦ２１的增加有助于降低血漿葡萄糖和三酰甘油水平。另外，該試驗(yàn)還通過(guò)對(duì)氧氣 消耗量和二氧化碳產(chǎn)生量的檢測(cè)顯示出富氫水可刺激能量代謝。該研究提示富氫水在肥胖和糖尿病的預(yù)防和治療中發(fā)揮重要作用。有研究顯示氫分子可激活磷脂酰肌醇、蛋白激酶Ｃ和ＡＭＰ激活的蛋白激酶 ，通過(guò)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子－４增加 Ｃ２Ｃ１２細(xì)胞攝入葡萄糖。另外ＳＴＺ誘導(dǎo)的 Ｔ１ＤＭ 大鼠模型在腹腔注射和口服富氫水后顯示，氫分子可顯著增加線粒體細(xì)胞膜上 Ｇｌｕｔ－４的表達(dá)并顯著改善血糖控制水平。此研究顯示氫分子對(duì) 代謝的影響與胰島素相似，口服富氫水可作為替代胰島素治療 Ｔ１ＤＭ 的選擇。人皮膚纖維母細(xì)胞（ｈｕｍａｎ ｓｋｉｎｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ，ＨＳＦ）是皮膚的重要組成部分，有研究顯示富氫細(xì)胞培養(yǎng)基可顯著減少細(xì)胞內(nèi)氧水平、穩(wěn)定 線粒體膜電位，并減少 ＭＤＡ、８－ＯＨｄＧ、３－硝基絡(luò)氨酸 水平，從而保護(hù) ＨＳＦ免于氧化 應(yīng)激損傷。因此，氫分子有治療糖尿病皮膚病變的潛能。
氫分子治療代謝性疾病的優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)藥物相比，無(wú)論是低濃度的氫氣還是富氫水均有一定優(yōu)勢(shì)：
（１）傳統(tǒng)藥物可能導(dǎo)致肝臟或腎臟損傷，如二甲雙胍、他汀類(lèi)藥物等，或者因?yàn)楦蚊富蜓◆叨鴾p少用藥劑量導(dǎo)致患者無(wú)法獲得最佳療效。但未見(jiàn)報(bào)道顯示氫分子在有效濃度具有毒性，因?yàn)檫^(guò)量的氫分子可通過(guò)肺呼出，產(chǎn)生毒性的可能性較??；
（２） 氫分子可選擇性清除毒性 ＲＯＳ，如 ＯＨ－ ，但目前還沒(méi)有證據(jù)表明氫分子可干擾生理狀態(tài)下的氧化還原反應(yīng)，如有重要生理功能的 Ｏ－ ２ · 和 Ｈ２Ｏ２；
（３）氫分子的相對(duì)分子質(zhì)量很小，其可快速擴(kuò)散進(jìn)入組織 并有可能到達(dá)重要的靶向亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，包括線粒體 和細(xì)胞核，可保護(hù)ＤＮＡ免于氧化損傷；
（４）與傳統(tǒng)藥物相比，飲用富氫水非常方便，且花費(fèi)較低。

氫分子有預(yù)防和治療代謝性疾病的潛能，但該領(lǐng)域的研究剛剛起步，尚有諸多問(wèn)題需解決。我們還需要更多的臨床研究、動(dòng)物研究、分子生物學(xué)研究來(lái)進(jìn)一步證實(shí)氫分子對(duì)代謝性疾病的功效，并在蛋白和基因分子水平（如信號(hào)通路或調(diào)控蛋白）探究其發(fā)揮作用的機(jī)制。

溫馨提示：根據(jù)《食品藥品監(jiān)督管理?xiàng)l例》，氫氣不能替代藥物治療