該課題為河北省科技廳國際科技合作專項(18397734D)。慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是以氣道重塑、氣流受限為主要特征的呼吸系統(tǒng)疾病,隨著病情進展逐漸出現(xiàn)肺氣腫、肺心病、呼吸衰竭以及肌肉萎縮等全身損傷。COPD的發(fā)病機制十分復(fù)雜,研究認為: 氣道和肺部炎癥、蛋白酶/抗蛋白酶系統(tǒng)失衡、氧化應(yīng)激是COPD發(fā)生發(fā)展的主要機制。

目前,臨床對于 COPD 的治療主要采用糖皮質(zhì)激素、支氣管擴張藥物和對癥治療,近年來康復(fù)治療被重視。然而它們的治療效果均不理想,尚無有效的治療方案能夠阻止肺功能的快速下降。因此探索新的、有效的 COPD 防治方法具有重大現(xiàn)實意義。氫氣因其抗炎癥、抗氧化作用近年來被學(xué)者們探索用于呼吸系統(tǒng)慢性炎癥疾病的治療。到目前為止,研究證實氫氣對腦缺血再灌注損傷、腦出血、阿爾茲海默病、腸道損傷、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、消化道潰瘍等方面有療效。氫氣與其他抗氧化劑相比具有其優(yōu)越性,首先氫氣分子極小,穿透性強,可以很容易透過細胞膜及細胞器;其次,氫氣抗氧化具有選擇性,特異性清除惡性活性氧,而不影響具有生物功能的其他活性氧;再次,氫氣的組織溶解性遠高于其他活性氧清除劑。更重要的是,通過呼吸,氫氣很容易可以到達肺部發(fā)揮其生物學(xué)作用。該課題研究了不同濃度的氫氣對 COPD 大鼠肺臟病理、肺功能及心臟結(jié)構(gòu)的影響;明確了不同濃度的氫氣對 COPD 大鼠肺組織炎癥細胞、炎癥因子、 蛋白酶/抗蛋白酶、凋亡蛋白的影響;觀察到了透射電鏡下氫氣治療 COPD 大鼠肺組織細胞線粒體的形態(tài)學(xué)變化;明確了氫氣治療對 COPD 大鼠肺組 織中 SOD、MDA、PINK1、Parkin 表達水平的影響;尤其通過患者臨床試驗 明確了 66.7%氫氣吸入對 AECOPD 患者 BCSS 及 CAT 評分的影響及不良反應(yīng)。研究經(jīng)河北省科學(xué)技術(shù)情報研究院國內(nèi)外文獻檢索,未見相同文獻報道,處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。研究論文已分別在International Journal of COPD2017年第12期,Respiratory Research2021年第22期發(fā)表。全球COPD 患病率正逐年上升,在未來40年將繼續(xù)上升,中國40歲以上成年人COPD的患病率為13.7％,全球死于COPD及相關(guān)疾病的患者數(shù)將達到每年540萬人。本課題包括動物試驗及臨床研究。首先采用煙霧暴露法建立大鼠COPD模型,吸入不同濃度氫氣進行干預(yù)。觀察大鼠每日狀況及體重變化,測定肺功能和右心室肥厚指數(shù)。此外,測定支氣管肺泡灌洗液 (BALF)中的白細胞;光鏡、電鏡觀察肺組織病理變化;超聲觀察大鼠心血管結(jié)構(gòu)及肺動脈壓力變化。免疫組織化學(xué)、免疫印跡、實時聚合酶鏈反應(yīng) 檢測COPD大鼠肺組織TNF-α、IL-6、IL-17、IL-23、MMP-12、TIMP-1、 caspase-3、caspase-8、PINK1、Parkin、SOD、MDA 表達。第二項研究是關(guān)于臨床研究。這是一項前瞻性、隨機、雙盲、對照臨床試驗,在10個中心納入AECOPD患者,呼吸、咳嗽和痰量表(BCSS)評分至少為6分。符合條件的患者被 1:1 隨機分配接受氫/氧氣混合治療組(氫/氧組)或單純氧治療組(氧氣組)。主要終點是第7天BCSS評分與基線相比的變化。記錄不良事件(AEs)以評估安全性。

結(jié)果對于氫氣用于臨床起到推動作用,有著重要的社會效益。同時臨床試驗結(jié)果推動了氫氣機的臨床應(yīng)用,有著巨大的經(jīng)濟利益。