本論文概述來(lái)自《天津醫(yī)科大學(xué)》論文作者：王瑤琪
膿毒癥是全身炎癥反應(yīng)引起的綜合征，膿毒癥晚期全身多器官功能發(fā)生障礙常常危及生命健康。全世界范圍內(nèi)，膿毒癥仍然有較高的發(fā)病率和病死率，并給社會(huì)帶來(lái)巨大的負(fù)擔(dān)。大腦是膿毒癥易累及器官之一，膿毒癥時(shí)腦損傷的嚴(yán)重程度與患者預(yù)后密切相關(guān)。因此，針對(duì)膿毒癥相關(guān)性腦病的防治研究具有重要意義。線粒體是細(xì)胞能量和代謝的核心，通過(guò)氧化磷酸化為細(xì)胞正常生理活動(dòng)提供能量。線粒體功能異常與膿毒癥引起的器官功能障礙密切相關(guān)。改善膿毒癥時(shí)細(xì)胞線粒體功能異常對(duì)膿毒癥患者的預(yù)后及存活率具有重要意義。線粒體質(zhì)量控制，包括線粒體生物合成、線粒體自噬、線粒體融合和分裂，在線粒體功能恢復(fù)中發(fā)揮重要作用。線粒體生物合成是產(chǎn)生新線粒體的過(guò)程，這些新生成的功能正常的線粒體通過(guò)融合和分裂形成線粒體網(wǎng)絡(luò)，而發(fā)生損傷和功能異常的線粒體則通過(guò)線粒體自噬清除。自日本 Ohsawa 教授證明低濃度氫氣（2% ~ 4%）具有抗氧化作用后，氫醫(yī)學(xué)的研究成為一大熱點(diǎn)。目前已證實(shí)氫氣具有抗氧化、抗炎和抗凋亡等作用，而且對(duì)膿毒癥器官功能障礙有一定的治療作用。另外有研究證實(shí)，氫氣可以通過(guò)改善線粒體功能，促進(jìn)線粒體生物合成、線粒體自噬和線粒體分裂、抑制線粒體融合減輕膿毒癥器官損傷。本實(shí)驗(yàn)擬探討氫氣調(diào)控線粒體動(dòng)力學(xué)平衡和功能減輕膿毒癥相關(guān)性腦病
 

方法：健康雄性野生型 C57BL/6J 小鼠共計(jì) 316 只，周齡 6-8 周，體重 20~25 g，隨機(jī)分為 4 組（n=79）：假手術(shù)組（Sham 組），假手術(shù)+氫氣組（Sham+H2 組），膿毒癥組（CLP 組）和膿毒癥+氫氣組（CLP+H2 組）。采用盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)（cecalligation and puncture, CLP）制備小鼠膿毒癥相關(guān)性腦病模型。手術(shù)后 1 h 和 6 h，Sham+H2 組和 CLP+H2 組小鼠吸入 2 %氫氣 1 h，其余兩組吸入空氣。造模后觀察各組小鼠 7 d 生存情況。于手術(shù)后 3 d、5 d 和 7 d 進(jìn)行 Y-迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠工作記憶能力。手術(shù)后 24 小時(shí)，Nissl 染色觀察腦組織病理改變，TUNEL 染色觀察凋亡情況，使用透射電鏡觀察線粒體形態(tài)，使用試劑盒檢測(cè)腦組織炎癥因子水平、線粒體膜電位（mitochondrial membrane potential, MMP）、線粒體 ATP 含量、線粒體呼吸鏈復(fù)合物 I 活性和線粒體呼吸鏈復(fù)合物 II 活性，使用 Western blot 檢測(cè)線粒體生物合成和線粒體融合/分裂相關(guān)蛋白的表達(dá)情況。
 
結(jié)果：氫氣吸入明顯提高膿毒癥小鼠的 7 d 存活率（P < 0.05）。Y-迷宮實(shí)驗(yàn)顯示膿毒癥時(shí)小鼠的自發(fā)交替百分比下降，而氫氣治療提高了小鼠的自發(fā)交替百分比（P < 0.05）。Nissl 染色、TUNEL 凋亡和投射電鏡顯示膿毒癥時(shí)小鼠神經(jīng)元及海馬組織線粒體損傷明顯，神經(jīng)元凋亡增加，氫氣治療減輕神經(jīng)元和海馬組織線粒體損傷，減少細(xì)胞凋亡。與 Sham 組相比，CLP 組小鼠海馬組織中 TNF-α 和 IL-6 升高（P < 0.05）；與 CLP 組相比，CLP+H2 組小鼠海馬組織中 TNF-α 和 IL-6 下降（P < 0.05）。與 Sham 組相比，CLP 組小鼠海馬組織 MMP、ATP 含量和線粒體呼吸鏈復(fù)合物 I 活性降低（P < 0.05）；與 CLP 組相比，CLP+H2 組小鼠海馬組織 MMP、ATP 含量和線粒體呼吸鏈復(fù)合物 I 活性升高（P < 0.05）。各組海馬組織中線粒體呼吸鏈復(fù)合物 II 活性無(wú)差異（P > 0.05）。與 Sham 組相比，CLP 組小鼠海馬組織線粒體生物合成相關(guān)蛋白（PGC-1α、NRF2、Tfam）表達(dá)增加（P <0.05）；與 CLP 組相比，CLP+H2 組小鼠海馬組織線粒體生物合成相關(guān)蛋白（PGC-1α、NRF2、Tfam）表達(dá)進(jìn)一步增加（P < 0.05）。與 Sham 組相比，CLP 組小鼠海馬組織 Drp1 表達(dá)增加（P < 0.05），Mfn2 表達(dá)減少（P < 0.05）；與 CLP 組相比，CLP+H2 組小鼠海馬組織 Drp1 表達(dá)減少（P < 0.05），Mfn2 表達(dá)增加（P <0.05）。
 
結(jié)論：氫氣治療提高膿毒癥小鼠存活率，改善認(rèn)知功能，減輕膿毒癥引起的腦損傷，具有抗凋亡、抗炎作用。氫氣對(duì)膿毒癥相關(guān)性腦病的保護(hù)作用與其改善線粒體功能，調(diào)節(jié)線粒體生物合成和線粒體融合/分裂有關(guān)。
 
目前氫氣對(duì)下列疾病均產(chǎn)生一定的治療作用：
①減輕腫瘤患者放化療的副作用。
②神經(jīng)保護(hù)作用，如創(chuàng)傷性腦損傷、神經(jīng)退行性變等。
③代謝性疾病，如糖尿病。
④組織缺血再灌注損傷。
⑤麻醉及重癥領(lǐng)域，如膿毒癥、疼痛。
隨著氫氣治療作用得到廣泛的認(rèn)可，氫氣治療的方式也越來(lái)越多樣化。除了最常見的氫氣吸入、飲用富氫水和注射富氫生理鹽水外，氫氣治療還可以通過(guò)氫水沐浴、固態(tài)氫氣緩釋載體、納米氫氣泡定點(diǎn)釋放等。