研究目的:氧化應(yīng)激(Oxidative stress, OS)被定義為某些細(xì)胞環(huán)境中氧化還原特性的不平衡,這可能是由于暴露于環(huán)境污染物(輻射)或內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)能力有限導(dǎo)致的結(jié)果。氧化還原平衡對(duì)于維持關(guān)鍵細(xì)胞功能的正常運(yùn)作至關(guān)重要。劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所釋放的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)可能會(huì)超過抗氧化系統(tǒng)的保護(hù)能力而產(chǎn)生氧化應(yīng)激,導(dǎo)致炎癥的出現(xiàn)和神經(jīng)/內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能失調(diào),進(jìn)而產(chǎn)生疲勞,極大地增加運(yùn)動(dòng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)。因此,預(yù)防或減輕氧化應(yīng)激對(duì)于減少肌肉損傷、促進(jìn)人體疲勞恢復(fù)有著重要的意義。許多研究表明,補(bǔ)充傳統(tǒng)抗氧化劑(例如維生素C、維生素E和白藜蘆醇)可以在一定程度上改善包括運(yùn)動(dòng)員在內(nèi)的不同群體的抗氧化能力,從而達(dá)到減輕運(yùn)動(dòng)疲勞、促進(jìn)身體健康和預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷的作用。然而,最近的研究表明,過量攝入傳統(tǒng)抗氧化物質(zhì)可能會(huì)加重氧化應(yīng)激,抑制運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的骨骼肌和心血管所產(chǎn)生的有益的生理適應(yīng)。因此,迫切的需要尋找到一種高效和足夠安全的抗氧化劑,以提高人體在面對(duì)運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激時(shí)的抗氧化潛力。氫分子(H2)是一種有效的抗氧化劑,可以減輕運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激及炎癥。氫分子與傳統(tǒng)的抗氧化劑不同,作為最小的分子,可以穿透細(xì)胞膜并快速擴(kuò)散到細(xì)胞器中(例如,線粒體)。它可以選擇性地減少氫氧根離子(OH-)和過氧亞硝酸陰離子(ONOO-),因此不會(huì)對(duì)生理活性物質(zhì)產(chǎn)生影響(例如,H2O2)。目前有許多研究表明,氫分子對(duì)健康成年人運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激有益,然而不同研究的方案設(shè)計(jì)以及研究結(jié)果的差異較大。例如,一項(xiàng)納入了8個(gè)樣本的研究發(fā)現(xiàn),與安慰劑水作為對(duì)照組相比,連續(xù)攝入3天的富氫水可能會(huì)導(dǎo)致健康成年人的BAP(biological antioxidant potential)/d-ROMs(diacron-reactive oxygen metabolites)的降低;而另一項(xiàng)納入了9個(gè)樣本的研究發(fā)現(xiàn),與安慰劑水作為對(duì)照組相比,連續(xù)攝入2周的富氫水,對(duì)受試者的氧化應(yīng)激和抗氧化反應(yīng)沒有產(chǎn)生顯著影響。與此同時(shí),近年來已出現(xiàn)大量研究聚焦于氫分子在運(yùn)動(dòng)人群當(dāng)中的應(yīng)用及機(jī)制探究。因此,本研究通過系統(tǒng)評(píng)價(jià)和meta分析,以定性和定量評(píng)價(jià)氫分子對(duì)健康成年人運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)氧化應(yīng)激的影響,為氫分子影響氧化應(yīng)激的實(shí)踐應(yīng)用提供更加科學(xué)的理論依據(jù)。
研究方法:本研究按照系統(tǒng)評(píng)價(jià)和薈萃分析(PRISMA)首選報(bào)告項(xiàng)目指南進(jìn)行,并注冊(cè)于PROSPERO網(wǎng)站(注冊(cè)號(hào):CRD42022364123)。作者依據(jù)PICOS原則制定的文獻(xiàn)檢索策略(molecular hydrogen"OR"hydrogen rich water"OR"hydrogen-rich water"OR"hydrogen rich saline) AND (Oxidative Stresses"OR"Stress, Oxidative"OR"Antioxidative Stress"OR"Antioxidative Stresses),獨(dú)立對(duì)PubMed、Web of science、Medline、SPORTDiscus、PsycINFO共五個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,同時(shí)進(jìn)行人工檢索納入研究和綜述的參考文獻(xiàn);檢索時(shí)間為從數(shù)據(jù)庫成立到2022年10月3日。根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行篩選。使用PEDro量表評(píng)價(jià)納入文獻(xiàn)質(zhì)量。使用RevMan 5.3和Stata16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析,連續(xù)數(shù)據(jù)采用Der Simonian-Laird隨機(jī)效應(yīng)模型,Hartung-Knapp-Sidik-Jonkman方差校正,使用加權(quán)均數(shù)差(Weighted Mean Difference,WMD)或標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(Standardized Mean Difference, SMD)對(duì)各個(gè)研究的效應(yīng)量進(jìn)行合并。根據(jù)Cohen’s d的標(biāo)準(zhǔn)劃分效果量尺度,分別為,取<0.2為微小效果,0.2-0.3為小效果,0.5為中效果,>0.8為大效果。以I2統(tǒng)計(jì)量判斷研究間的異質(zhì)性,取P<0.05為顯著性水平。同時(shí)以I2值對(duì)異質(zhì)性進(jìn)行定量評(píng)價(jià),當(dāng)I2值為0%、25%、50%、75%時(shí)分別表示研究間存在無異質(zhì)性、輕度異質(zhì)性、中度異質(zhì)性及高度異質(zhì)性。通過敏感性分析和亞組分析探究異質(zhì)性來源,使用漏斗圖和Egger檢驗(yàn)評(píng)價(jià)發(fā)表偏倚。以剪補(bǔ)法(trim and fill analysis)估計(jì)發(fā)表偏倚對(duì)合并效應(yīng)的影響。使用meta回歸來探究氫分子對(duì)健康成年人運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)下氧化應(yīng)激的影響。此外,使用定量系統(tǒng)評(píng)價(jià)證據(jù)分級(jí)工具(GRADE)對(duì)結(jié)果的證據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。
研究結(jié)果:系統(tǒng)檢索得到471篇文獻(xiàn):PubMed(n=110)、Web of Science(n=133)、SPORTDiscus(n=25)、MEDLINE (n=187)、PsycINFO (n=14)、Manual (n=2);共排除了217篇重復(fù)出版物,留下254篇文章;然后通過標(biāo)題和摘要剔除236篇不相關(guān)文章;對(duì)這18篇文章進(jìn)行了進(jìn)一步的評(píng)價(jià),對(duì)其中13篇進(jìn)行了剔除,最終,5篇文獻(xiàn)被確定納入meta分析。納入文獻(xiàn)的整體質(zhì)量較高(PEDro≥6)。納入研究中,干預(yù)組的樣本量為8至20名受試者,共計(jì)67人;給氫方式主要為飲用富氫水(HRW)和吸入富氫氣體(HRG);干預(yù)的運(yùn)動(dòng)方式主要為持續(xù)運(yùn)動(dòng)與間歇運(yùn)動(dòng);結(jié)局指標(biāo)通過d-ROMs來評(píng)估參與者的氧化應(yīng)激水平,通過BAP、d-ROMs/BAP評(píng)估參與者的抗氧化潛力。meta分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),氧化應(yīng)激(d-ROMs)的合并效應(yīng)量不顯著(MDpooled=0.06 UCARR,95%CI-0.22.36～22.48,p=0.99),異質(zhì)性低(I2=27.86%,p=0.29);漏斗圖和Egger檢驗(yàn)表明無發(fā)表偏倚(t=-0.04,p=0.970),亞組分析中未發(fā)現(xiàn)顯著差異?？寡趸瘽撃?BAP)的合并效應(yīng)量顯著(MDpooled=57.73μM,95%CI0.06～115.40,p=0.049),且無異質(zhì)性(I2=0%,p=0.85);漏斗圖和Egger檢驗(yàn)表明不存在發(fā)表偏倚(t=0.19,p=0.861),通過進(jìn)一步的亞組分析發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比補(bǔ)充氫分子對(duì)間歇性運(yùn)動(dòng)的抗氧化潛能有更加顯著的效果(MDpooled=91.20uM,95%CI-0.19～182.58,p=0.049)。研究結(jié)論:短期補(bǔ)充氫分子可以提高健康成年人的抗氧化潛能,但可能無法直接降低運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激水平;短期補(bǔ)充氫分子對(duì)間歇性運(yùn)動(dòng)的抗氧化潛能提升更有效果。