慶應(yīng)義塾大學(xué)醫(yī)學(xué)部?jī)?nèi)科學(xué)（循環(huán)系統(tǒng)）教室的佐野元昭副教授、醫(yī)學(xué)部的小林英司特任教授及醫(yī)學(xué)部急救醫(yī)學(xué)教室的多村知?jiǎng)傊探M成的研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)與日本獸醫(yī)生命科學(xué)大學(xué)獸醫(yī)保健看護(hù)學(xué)科的袴田陽(yáng)二教授等人開展聯(lián)合研究證明，每天吸氫1小時(shí)具有降低高血壓模型大鼠血壓的效果。
該研究團(tuán)隊(duì)證明的吸氫的降壓效果被認(rèn)為基于以下機(jī)制：通過(guò)作用于決定交感神經(jīng)活動(dòng)的大腦（注1）來(lái)抑制交感神經(jīng)的過(guò)度活躍。
根據(jù)此次研究的成果，在日常生活中定期吸氫有望成為抑制交感神經(jīng)活性增強(qiáng)、穩(wěn)定血壓，從而預(yù)防和治療腦卒中及心血管疾病的方法。另外，中國(guó)還報(bào)告過(guò)通過(guò)吸氫治療新冠病毒感染癥（COVID-19）引起的重癥肺炎案例（注2：中國(guó)武漢的吸氫成果）。研究團(tuán)隊(duì)今后還打算驗(yàn)證氫氣的這些其他效果。
研究背景與概要
在日本，腦卒中和心血管疾病每年會(huì)造成33萬(wàn)人死亡，是威脅生命的疾病。其中，高血壓是心血管疾病最主要的危險(xiǎn)因素，可以說(shuō)，控制高血壓是控制心血管疾病的第一步。
據(jù)推測(cè)，日本大約有4,300萬(wàn)高血壓患者，也就是說(shuō)，約三分之一的日本人都有高血壓。但這些高血壓患者只有約一半進(jìn)行了治療，而血壓控制在140/90mmHg以下的高血壓患者還不到整體的30%。因此，可以說(shuō)高血壓對(duì)策已經(jīng)成為一項(xiàng)緊迫的社會(huì)課題。
另一方面，此前就有報(bào)告表明，向體內(nèi)導(dǎo)入氫氣能有效改善高血壓。東北大學(xué)醫(yī)學(xué)部的中山昌明教授等人通過(guò)與日本TRIM公司開展聯(lián)合研究，開發(fā)出了采用氫水（通過(guò)電解水制造）的新透析系統(tǒng)。據(jù)報(bào)告，與以往的標(biāo)準(zhǔn)透析治療相比，利用該透析系統(tǒng)透析后，高血壓得到改善，死亡人數(shù)和心腦血管疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著降低。
高血壓的原因被認(rèn)為出在腎臟。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，向腎臟施加壓力后，信息會(huì)通過(guò)傳入神經(jīng)傳遞給大腦，增強(qiáng)大腦的交感神經(jīng)輸出，從而導(dǎo)致全身的交感神經(jīng)過(guò)度活躍。另外，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)還表明，交感神經(jīng)的過(guò)度活躍在高血壓的發(fā)病和持續(xù)、靶器官損傷，以及最終發(fā)展成心血管疾病方面發(fā)揮著重要作用。
作為針對(duì)人類的難治性高血壓的治療方法，研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)這些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，嘗試了抑制中樞神經(jīng)介導(dǎo)的交感神經(jīng)過(guò)度活躍的去腎交感神經(jīng)術(shù)和頸動(dòng)脈竇刺激術(shù)，二者均發(fā)揮了降壓效果。研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)這些結(jié)果，設(shè)想了氫在與高血壓的發(fā)病和發(fā)展有關(guān)的器官間網(wǎng)絡(luò)的某處起作用，從而發(fā)揮降壓效果的可能性。
此前報(bào)告的基礎(chǔ)研究和臨床研究結(jié)果表明，氫可以緩解身心在壓力下產(chǎn)生的過(guò)度反應(yīng)和功能障礙。不過(guò)，并沒有充分解析過(guò)通過(guò)吸氫或者飲用高濃度氫水等方法攝入的氫在體內(nèi)的動(dòng)態(tài)。
研究團(tuán)隊(duì)最近開發(fā)出了采用豬的新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以詳細(xì)評(píng)估每次吸入氫時(shí)的吸收、分布、代謝和排泄過(guò)程。對(duì)在頸動(dòng)脈、門靜脈和肝上下腔靜脈插入并固定了導(dǎo)管的豬進(jìn)行雙側(cè)開胸，使肺部塌陷后，利用貯氫合金罐以100％的氫氣將肺部擴(kuò)張到最大吸氣水平，并保持該狀態(tài)約30秒，然后吸入空氣，分別等待0、3、10、30和60分鐘后，通過(guò)3根血管內(nèi)導(dǎo)管采血，利用氣相色譜儀測(cè)量了氫氣的濃度。
結(jié)果顯示，每次剛吸入后的血中濃度最高，3個(gè)部位中頸動(dòng)脈的濃度最高，半衰期約為90秒。門靜脈和肝上下腔靜脈的最高血中濃度分別為頸動(dòng)脈的40％和14％。以上結(jié)果表明，吸入的氫氣并沒有單純擴(kuò)散，而是通過(guò)血流被運(yùn)送到全身，通過(guò)頸動(dòng)脈輸送到大腦的氫氣量可能很大。
眾所周知，氫具有抗氧化和抗炎作用。先行研究表明，大腦的氧化應(yīng)激和炎癥會(huì)增強(qiáng)大腦的交感神經(jīng)輸出，過(guò)度激活全身的交感神經(jīng)。根據(jù)單次吸入后的體內(nèi)動(dòng)態(tài)結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，應(yīng)該可以通過(guò)吸入這種方式將氫有效輸送到大腦，抑制大腦的交感神經(jīng)輸出，從而降低血壓。
研究團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)與大陽(yáng)日酸公司的聯(lián)合研究，構(gòu)筑了使大鼠飼養(yǎng)箱里的氣體濃度保持均勻的系統(tǒng)（圖1）。然后在該箱子里飼養(yǎng)“5/6腎切除慢性腎衰模型大鼠”，讓其每天吸氫1小時(shí)確認(rèn)，抑制了交感神經(jīng)活動(dòng)的過(guò)度增強(qiáng)，血壓下降。
圖1：吸氫裝置開發(fā)概略
a） 在飼養(yǎng)箱內(nèi)9個(gè)位置設(shè)置氣體檢測(cè)器。在箱子兩側(cè)合計(jì)開10個(gè)孔，提高箱內(nèi)各區(qū)域的氣體濃度的均勻性。
b） 出氣口附近的氧濃度下降較快。
c） 通過(guò)在箱子兩側(cè)開10個(gè)孔，箱內(nèi)9個(gè)位置的氧氣濃度全部均勻降低。
d） 所有區(qū)域的氫氣濃度均勻升高，2分鐘后箱內(nèi)的空氣完全被注入的含氫混合氣體置換。
研究成果
每天將 “5/6腎切除慢性腎衰模型大鼠” 放入充滿含氫混合氣體（氫氣1.3％+氧氣21％+氮?dú)?7.7％）或不含氫混合氣體（氧氣21％+氮?dú)?9％）的飼養(yǎng)箱內(nèi)1小時(shí)，4周后確認(rèn)，與吸入不含氫混合氣體的大鼠相比，吸入含氫混合氣體的大鼠高血壓得到顯著改善。
接下來(lái)，在無(wú)麻醉和無(wú)約束狀態(tài)下24小時(shí)記錄血壓及心率變化發(fā)現(xiàn)，通過(guò)每天吸氫1小時(shí)，夜行性大鼠不僅是在安靜休息的白天，在活動(dòng)比較活躍、血壓容易升高的夜間，高血壓也得到改善。對(duì)自律神經(jīng)的活動(dòng)進(jìn)行評(píng)估證明，與“5/6腎切除慢性腎衰模型大鼠”的血壓和心率下降一致，自律神經(jīng)功能障礙（交感神經(jīng)過(guò)度活躍和副交感神經(jīng)活動(dòng)過(guò)度低迷）也通過(guò)吸氫得到改善（圖2）。
