日本北里大學(xué)是東京港區(qū)有特色的醫(yī)藥大學(xué)。這個(gè)學(xué)校過(guò)去對(duì)氫氣醫(yī)學(xué)的研究似乎不多,最近該北理大學(xué)Takahito SONOBE(孝仁園部)等發(fā)表一篇?dú)錃獗Wo(hù)心臟細(xì)胞的研究,雖然比較簡(jiǎn)單,但比較精致,也值得注意一下,尤其是其中的氫氣細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備和方法值得重視。
心血管疾病是世界范圍內(nèi)的頭號(hào)死亡原因,心肌梗死發(fā)生后盡快重新恢復(fù)冠狀動(dòng)脈血流是最有治療價(jià)值的手段。但是心肌梗塞后恢復(fù)血流會(huì)導(dǎo)致缺血再灌注損傷,這也能導(dǎo)致患者死亡。急性缺血再灌注后氧化應(yīng)激可導(dǎo)致組織嚴(yán)重?fù)p害。本研究目的是探索氫氣作為一種抗氧化劑,對(duì)心肌細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)和治療作用。首先確定劑量抗霉素a對(duì)H9c2細(xì)胞的毒性,發(fā)現(xiàn)在0-500微摩爾/升范圍存在劑量效應(yīng)關(guān)系。最大劑量500 ?M抗霉素a處理1小時(shí)使細(xì)胞數(shù)量減少到76.5 ± 4%。2%氫氣預(yù)先培養(yǎng)18小時(shí)可以保護(hù)這種損傷,能提高細(xì)胞存活率到159.3± 9 %。研究結(jié)果提示氫氣能保護(hù)抗霉素a誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷。
心血管疾病是人類最重要的死亡原因。動(dòng)脈硬化是心血管病的最重要慢性危險(xiǎn)因子,是引起血栓導(dǎo)致心臟急性血流中斷造成心肌缺血和心肌梗塞的重要原因。缺血性心臟病是人類死亡率和殘疾率最高的疾病,是世界范圍內(nèi)最重要的健康問(wèn)題。世界范圍內(nèi),急性心肌梗塞會(huì)導(dǎo)致每年超過(guò)1730萬(wàn)人死亡,預(yù)計(jì)到2030年會(huì)增加到2360萬(wàn)人。對(duì)急性心肌梗塞,目前最有效的治療策略是迅速恢復(fù)血流??梢圆捎盟幬锶芙庋ɑ蚪?jīng)過(guò)手術(shù)建立側(cè)支循環(huán)或氣囊血管成形術(shù)恢復(fù)冠狀動(dòng)脈血流。
心肌梗塞唯一有效的治療策略是再恢復(fù)灌注,但再灌注本身也能造成組織損傷加重,甚至成為導(dǎo)致患者死亡的原因。心肌再灌注損傷發(fā)生的原因涉及多個(gè)過(guò)程。大量研究證據(jù)表明,再灌注引起的活性氧大量釋放導(dǎo)致的氧化應(yīng)激是其中關(guān)鍵因素??刂苹钚匝醍a(chǎn)生和氧化應(yīng)激則是減少缺血再灌注損傷的理想策略。
最近研究發(fā)現(xiàn),氫氣是一種新型生物抗氧化物質(zhì),對(duì)腦組織缺血再灌注損傷具有很好的保護(hù)效果,這一發(fā)現(xiàn)引起大量學(xué)者的跟進(jìn),發(fā)現(xiàn)氫氣對(duì)各種組織,如心臟和肝臟缺血再灌注損傷都具有保護(hù)作用。最新這一研究旨在闡述氫氣對(duì)線粒體復(fù)合物III抑制劑抗霉素a導(dǎo)致的心肌細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用。該研究中的細(xì)胞給氫氣方法最值得重視,其特點(diǎn)是氫氣濃度只有2%,這不同于2007年日本太田教授在《自然醫(yī)學(xué)》發(fā)表的研究中的特點(diǎn),當(dāng)時(shí)體外細(xì)胞研究是發(fā)現(xiàn)氫氣濃度在12.5%以上才具有保護(hù)效果。2%氫氣的體外保護(hù)效果也符合許多在體氫氣吸入的研究結(jié)果。
H9c2是一種大鼠胚胎心肌細(xì)胞,因?yàn)檫@種細(xì)胞可以分裂,給研究心肌細(xì)胞提供了很大方便。細(xì)胞處理中使用了一種專門(mén)的美國(guó)一家公司生產(chǎn)的模塊化細(xì)胞培養(yǎng)艙(MIC-101, Billups Rothenberg Inc., CA, USA)。網(wǎng)絡(luò)上介紹這種裝置是用于低氧研究的,中文叫mic-101便攜式細(xì)胞/微生物氧環(huán)境控制培養(yǎng)系統(tǒng)。培養(yǎng)艙內(nèi)供應(yīng)的氣體分別為氫氣2%,氮?dú)?1%,氧氣22%和二氧化碳5%。氫氣濃度使用氫氣探頭進(jìn)行分析(XP-3160; New Cosmos Electric, Osaka, Japan).將培養(yǎng)艙密封情況下,放置在普通細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)37度18小時(shí)。


MIC-101低氧培養(yǎng)盒
這個(gè)研究中采用的是預(yù)先氫氣處理18小時(shí),而不是對(duì)損傷細(xì)胞的對(duì)抗,這一結(jié)果一方面說(shuō)明氫氣并不一定是通過(guò)對(duì)抗毒性或氧化損傷實(shí)現(xiàn)效應(yīng),另一方面說(shuō)明氫氣產(chǎn)生的作用十分強(qiáng)大。這種預(yù)先處理產(chǎn)生的效果對(duì)于尋找氫氣效應(yīng)的分子基礎(chǔ)十分重要。因?yàn)榭梢圆贿M(jìn)行損傷處理,只許多對(duì)氫氣處理18小時(shí)的細(xì)胞和未加氫處理的對(duì)照細(xì)胞進(jìn)行全面比較就可以找到氫氣作用的效應(yīng)分子。只可惜這一研究中并沒(méi)有開(kāi)展這樣的深入研究。
雖然這個(gè)研究不是非常全面深入,但討論比較誠(chéng)懇實(shí)在。心肌缺血是多種心臟疾病狀態(tài)的共同病理生理過(guò)程,例如冠狀動(dòng)脈硬化、急性心肌梗塞和心臟移植等都存在心臟缺血的問(wèn)題。但是治療這些疾病的費(fèi)用很高,所以尋找經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的治療方法仍然是非常重要的。(氫氣就是一種非常實(shí)惠的治療方法,效果好,費(fèi)用低)。氫氣作為一種醫(yī)療氣體,具有安全、經(jīng)濟(jì)、使用方便、擴(kuò)散力強(qiáng)大等突出優(yōu)點(diǎn)。
全文下載地址:
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jarde/16/1/16_16_21/_pdf/-char/en
日本北里大學(xué)(きたさとだいがく、Kitasato University),簡(jiǎn)稱為“北里大”,是由細(xì)菌學(xué)之父、日本近代醫(yī)學(xué)之父、血清學(xué)的先驅(qū)北里柴三郎先生于1893年建立,1962年開(kāi)設(shè)大學(xué)教育的日本著名私立大學(xué),本部位于日本東京都港區(qū),是一所具有特色的醫(yī)藥型私立大學(xué)。學(xué)校涵蓋了生命科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的所有專業(yè),擁有5個(gè)校區(qū),4個(gè)附屬醫(yī)院,2個(gè)附屬研究所,2個(gè)附屬學(xué)校,同時(shí)擁有自己的教學(xué)農(nóng)場(chǎng)。本科設(shè)有藥學(xué)部、醫(yī)學(xué)部、理學(xué)部、醫(yī)療衛(wèi)生學(xué)部、看護(hù)學(xué)部、獸醫(yī)學(xué)部、海洋生命科學(xué)部,研究院設(shè)有藥學(xué)研究科、醫(yī)療系研究科、看護(hù)學(xué)研究科、理學(xué)研究科、獸醫(yī)畜產(chǎn)學(xué)研究科、水產(chǎn)學(xué)研究科、感染控制科學(xué)府等,在日本醫(yī)、藥學(xué)界享有極高的教學(xué)聲譽(yù),綜合實(shí)力排名私立大學(xué)前二十,與哈佛大學(xué)、劍橋大學(xué)等世界級(jí)學(xué)府都有著學(xué)術(shù)合作關(guān)系。2015年,北里大學(xué)特別榮譽(yù)教授大村智獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。


