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氧化壓力與相關(guān)的粒腺體損傷，一直被認(rèn)為是形成巴金森氏癥(Parkinson’s disease, PD)的重要原因之一，直到今日巴金森氏癥仍無法有效根治，因此如何找到更安全有效的治療方式，一直是研究人員努力的目標(biāo)，來自日本的動(dòng)物模型顯示：氫氣能阻止多巴胺神經(jīng)細(xì)胞死亡，舒緩巴金森氏癥！

 

巴金森氏癥的動(dòng)物模型

既然巴金森氏癥與氧化壓力及粒線體損傷有明顯關(guān)系，研究人員想知道氫氣對于巴金森氏癥是否有所幫助，因此展開大鼠的巴金森氏癥模型。在動(dòng)物的巴金森氏癥模型中，最常使用的是利用 1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶(MPTP)，來誘導(dǎo)動(dòng)物產(chǎn)生巴金森氏癥。

MPTP 是一種神經(jīng)毒素，雖然本身不具毒性，但因?yàn)樗鼘儆谥苄缘挠袡C(jī)化合物，能通過血腦屏障，并且被「單胺氧化酶B」(MAO-B) 代謝成為有毒的陽離子「1-甲基-4-苯基吡啶 」(MPP+)。

MPP+ 會(huì)殺死黑質(zhì)部的多巴胺神經(jīng)細(xì)胞，此外 MPP+ 會(huì)干擾粒線體的電子傳遞鏈，導(dǎo)致細(xì)胞死亡以及產(chǎn)生自由基，而現(xiàn)今已證實(shí)巴金森氏癥主因是多巴胺神經(jīng)細(xì)胞死亡，造成多巴胺不足所形成的癥狀。

該研究利用對大鼠注射 MPTP 誘導(dǎo)大鼠產(chǎn)生巴金森氏癥進(jìn)行動(dòng)物研究。

 

氫氣能阻止多巴胺神經(jīng)細(xì)胞死亡

研究人員在將大鼠分為食鹽水對照組與 MPTP 實(shí)驗(yàn)組，而 MPTP 實(shí)驗(yàn)組大鼠又分為氫水組與一般飲用水組。

食鹽水對照組的老鼠，注射一般食鹽水且喝一般飲用水。

在注射 MPTP 前七天，會(huì)讓氫水組的老鼠開始飲用含氫水，一直到老鼠被解剖。由于氫氣在水里的濃度會(huì)隨著時(shí)間下降，因此嚴(yán)格要求氫水的供給必須在八小時(shí)內(nèi)，以確保氫水濃度。

實(shí)驗(yàn)利用酪胺酸羥化酶陽性反應(yīng) (TH- positive) 的細(xì)胞數(shù)量，來評估多巴胺神經(jīng)細(xì)胞被 MPP+ 攻擊的程度，其中酪胺酸羥化酶是大腦生成多巴胺的關(guān)鍵酵素，因此當(dāng)酪胺酸羥化酶陽性反應(yīng)的細(xì)胞數(shù)量越高，代表多巴胺神經(jīng)細(xì)胞被 MPP+ 攻擊的程度越低，可以生成較多的多巴胺。

研究結(jié)果顯示，在 MPTP 實(shí)驗(yàn)組中，氫水組與一般飲用水的大鼠在黑質(zhì)致密部(Substantia nigra pars compacta, SNpc)中的多巴胺神經(jīng)細(xì)胞皆有減少，氫水組剩余的量為食鹽水對照組的 54% ；一般飲用水則僅有食鹽水對照組的 38%。

盡管 MPTP 實(shí)驗(yàn)組中，氫水組與一般飲用水組的多巴胺神經(jīng)細(xì)胞皆減少，但氫水組的大鼠減少的量顯著少于一般飲用水組，因此證明了氫氣能阻止多巴胺神經(jīng)細(xì)胞的死亡。

 

氫氣能有效保護(hù)多巴胺神經(jīng)細(xì)胞，降低 MPTP 引起的傷害。

 

慢性注入 MPTP 模型

為了能夠更貼近模擬人類的巴金森氏癥，研究人員進(jìn)一步利用迷你幫浦持續(xù)注射 MPTP 到大鼠身上，在這個(gè)模型中， MPTP 實(shí)驗(yàn)組同樣分為氫水組與一般飲用水組，從實(shí)驗(yàn)開始一直到結(jié)束，分別給予氫水與一般飲用水，并在實(shí)驗(yàn)第 7 天開始注入 MPTP 且一直持續(xù)到實(shí)驗(yàn)結(jié)束(第 35 天)。

與上述模型一樣，其中一組大鼠是注射食鹽水與飲用一般水作為對照組。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在慢性注入 MPTP 的動(dòng)物模型中，同樣會(huì)引起黑質(zhì)致密部多巴胺神經(jīng)細(xì)胞大量死亡，但在氫水組的大鼠其多巴胺神經(jīng)細(xì)胞的量是食鹽水對照組的 76%，顯著高于一般飲用水的 56%。

巴金森氏癥通常都會(huì)對行動(dòng)能力造成影響，而透過「慢性注射 MPTP 模型」也能觀察不同組別大鼠的行動(dòng)能力藉此判斷巴金森氏癥的嚴(yán)重程度，研究利用行動(dòng)評分(ambulation score)，并稍加變化來衡量。

在實(shí)驗(yàn)第七天大鼠在注入 MPTP 前會(huì)評估大鼠的行動(dòng)評分，在實(shí)驗(yàn)最后一天，也就是第 35 天時(shí)會(huì)再評估一次，并將第二次的得分除以第一次的得分，以百分比顯示來計(jì)算「行動(dòng)評分百分比」。行動(dòng)平分百分比越高，表示大鼠的行動(dòng)力退化的越少，巴金森氏癥的嚴(yán)重程度越低。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氫水組大鼠的行動(dòng)評分百分比為 54%； 而一般飲用水組則僅有 40% ，兩者也具有統(tǒng)計(jì)上的顯著差異。

 

在慢性注入 MTPT 模型中，氫氣能有效保護(hù)多巴胺神經(jīng)細(xì)胞，減緩大鼠行動(dòng)能力退化。

 

結(jié)論

除了觀察酪胺酸羥化酶陽性反應(yīng) (TH- positive) 的細(xì)胞數(shù)量外，研究也比較了氫水組與一般飲用水組的大鼠，在注入了 MTPT 后血液的氧化指標(biāo)，如 4-HNE 與 8-oxoG，結(jié)果發(fā)現(xiàn)氫水組的大鼠顯著低于一般飲用水組。

氧化壓力是造成細(xì)胞凋亡的主要原因之一，換句話說氫氣的抗氧化能力，可以阻止神經(jīng)細(xì)胞凋亡，進(jìn)而預(yù)防舒緩像巴金森氏癥這樣的神經(jīng)退化疾病。