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2021年7月，烏克蘭、俄羅斯和日本學(xué)者聯(lián)合在《醫(yī)學(xué)氣體研究》發(fā)表論文，探討了多種醫(yī)用氣體包括氫氣的作用機制，重點對其中氫氣方面的討論介紹給大家。

 

本文討論了三種醫(yī)用氣體——臭氧(O3)、氙(Xe)和氫分子(H2)的生理活性比較，這三種氣體分別代表氧化性、惰性和還原性氣體。對已經(jīng)發(fā)表的研究數(shù)據(jù)分析后，我們得出的結(jié)論是，這三個醫(yī)療氣體可操縱神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng),通過調(diào)節(jié)生產(chǎn)或通過腎上腺釋放激素、下丘腦-垂體-甲狀腺/下丘腦-垂體-性腺軸，或胃腸道途徑。隨著不斷重復(fù)使用這些氣體，這些調(diào)節(jié)成為條件穩(wěn)態(tài)反射的可預(yù)測結(jié)果，導(dǎo)致生理活動調(diào)節(jié)。例如，臭氧反復(fù)中毒時，非條件防御反應(yīng)可反復(fù)激活導(dǎo)致了預(yù)期穩(wěn)定條件反應(yīng)的形成，抵消了臭氧的毒性作用。巴甫洛夫條件反射(或激素分泌)的概念是理解系統(tǒng)臭氧治療效果的一個簡短的隱喻。中國人常說的以毒攻毒也是這個意思。

 

術(shù)語“醫(yī)用氣體”包括用于治療的所有氣體——氧氣(O2)、一氧化氮、一氧化碳、臭氧(O3) 、稀有氣體(氙(Xe)、氪、氬、氦)、硫化氫和氫分子(H2)。這篇簡短的評論集中在醫(yī)用氣體的使用上，尤其是臭氧、氫氣和氙氣。2007年報道氫氣為抗氧化醫(yī)用氣體。細胞研究顯示了對羥基自由基(毒性最強的活性氧(ROS))的抑制作用，明顯減少大鼠中風(fēng)模型的梗死體積。從那時起，關(guān)于氫氣作為一種抗氧化、抗炎和神經(jīng)保護氣體，對任何與活性氧相關(guān)的疾病或癥狀都是有益的。這也是基于氫分子對生物安全性高、分子尺寸小，對細胞和組織的易擴散性。

 

氫氣和內(nèi)分泌軸的關(guān)系方面，發(fā)現(xiàn)反復(fù)吸入高濃度氫氧混合氣可阻斷應(yīng)激誘導(dǎo)的小鼠血清皮質(zhì)酮、促腎上腺皮質(zhì)激素、白細胞介素-6和腫瘤壞死因子-α水平的升高，顯著降低了急性和慢性應(yīng)激誘導(dǎo)的抑郁和焦慮樣行為。青春期吸入氫氧混合氣可以提高成年后成年早期對急性壓力的適應(yīng)力,，提示能提高動物應(yīng)激適應(yīng)能量。有關(guān)氫療法治療慢性應(yīng)激的臨床研究將被批準。

 

氫氣在性腺軸方面的影響，中國學(xué)者發(fā)現(xiàn)氫氣對阿爾茨海默病小鼠模型存在性別差異，氫水能逆轉(zhuǎn)雌性小鼠大腦雌激素水平和雌激素受體-β的下降。也有研究認為氫氣可影響睪酮的產(chǎn)生，研究數(shù)據(jù)表明睪酮依賴于活性氧水平，這符合氫氣作為抗氧化劑作用的假說。目前還沒有氫氣應(yīng)用于產(chǎn)科的研究，主要是這一領(lǐng)域相對比較保守。但臭氧是有毒性的氣體，仍然應(yīng)用于產(chǎn)科，因此氫氣在產(chǎn)科的應(yīng)用仍然值得期待。

 

除上述激素外，飲用含有氫水可顯著增加血漿胃饑餓素濃度。4天氫水就可誘導(dǎo)小鼠胃壁釋放胃饑餓素(圖)。腹腔注射β1腎上腺素能受體競爭抑制劑阿替洛爾(10mg /kg)可阻斷氫氣引起的饑餓素水平的增加。胃饑餓素是一種具有代謝和內(nèi)分泌功能的肽激素，由胃腸道細胞合成。饑餓素激活腦垂體前葉和下丘腦弓狀核的細胞，增加神經(jīng)肽Y的水平，刺激食欲。饑餓素可刺激生長激素促分泌受體-1a。胃饑餓素還參與調(diào)節(jié)獎賞、學(xué)習(xí)和記憶過程、睡眠和覺醒周期、味覺和葡萄糖代謝。生長激素促分泌受體-1a在黑質(zhì)多巴胺能和紋狀體中穩(wěn)定表達，饑餓素增加背側(cè)紋狀體酪氨酸羥化酶mRNA水平和多巴胺濃度。外源性饑餓素的使用可以防止黑質(zhì)和紋狀體中多巴胺的丟失。

 

饑餓素誘導(dǎo)的神經(jīng)保護依賴于線粒體的氧化還原狀態(tài)，通過線粒體呼吸中解偶聯(lián)蛋白2發(fā)揮作用。但是氫氣對神經(jīng)保護作用并不依賴解偶聯(lián)蛋白2的解耦，細胞內(nèi)也沒有環(huán)磷酸腺苷。這些結(jié)果提示氫氣誘導(dǎo)饑餓素不是由迷走神經(jīng)刺激介導(dǎo)。饑餓素的神經(jīng)保護作用機制仍然需要進一步的研究。氫氣對性激素如睪酮和雌激素神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)參與氫氣效應(yīng)是明確的。

 

文章還對條件范式和適應(yīng)進行了更深入探討，其中也有關(guān)于氫氣效應(yīng)的論述，比較有創(chuàng)意，有興趣的讀者可閱讀原文。