氢对百草枯诱导的急性肺损伤的作用

百草枯（1,1-二甲基-4,4-二氯化联吡啶，百草枯）是一种广泛使用的接触式非选择性季氮除草剂。1962年首次引入农业，因意外或自愿摄入而导致数千人死亡。百草枯的毒性是基于其诱导氧化还原循环，从而导致氧化应激相关的细胞死亡和炎症。由于在肺部的选择性积聚，它会导致严重的肺损伤，表现为水肿、出血、间质炎症和进行性纤维化。许多研究表明，百草枯诱导的损伤机制主要与氧化应激有关。百草枯诱导的氧化还原循环可产生超氧阴离子、NO和其他自由基，导致氧化损伤。在所有这些自由基中，羟基自由基和氧化剂过氧亚硝酸盐可能是毒性最大的自由基，因为它们与生物大分子（包括DNA、蛋白质和脂质）发生反应，导致DNA断裂、脂质过氧化和蛋白质失活。羟基自由基分别由超氧阴离子和氢O2通过Haber-Weiss反应和Fenton反应产生，而过氧亚硝酸盐可能是由NO与超氧阴离子的快速反应诱导的。

氢是一种无色、无味、无味、无刺激性、高度易燃的双原子气体，在高压医学中通常被视为生理惰性气体。1975年和2001年，Dole等人和Gharib等人分别报告说，高压下的氢可能是通过消除有毒ROS而治疗癌症和寄生虫引起的肝脏炎症的气体。2007年，Ohsawa等人发现，2%的氢吸入通过选择性减少羟基自由基和过氧亚硝酸盐表现出抗氧化和抗凋亡活性。氢的重要性立即引起了广泛关注。事实证明，吸入氢气、口服氢水、腹腔注射和静脉注射氢饱和盐水等多种给药方式对许多氧化物诱导的疾病有效，包括肝脏和心脏缺氧缺血损伤、新生儿缺氧缺血损伤、人类II型糖尿病、，顺铂和帕金森病引起的肾毒性。特别是，氢还可以防止各种模型的肺损伤。考虑到氧化应激，尤其是羟基自由基和过氧亚硝酸盐，有助于百草枯诱导的肺损伤，Liu等人通过组织学和生化参数评估了口服氢对百草枯诱导的炎症反应、氧化应激和相关肺损伤的影响。

暴露于百草枯会导致急性肺损伤，氧化应激被广泛认为是百草枯诱导的急性肺损伤的促因。Liu等人将成年雄性SD大鼠随机分为四组：对照组、富氢水组、百草枯组、百草枯和氢水组。对照组和富氢水组大鼠饮用纯净水或氢气水；百草枯组和百草枯+富氢水组大鼠腹腔注射百草枯（35 mg/kg），然后提供纯水或氢气水。测量了肺的生化和组织学改变。结果表明，氢气水改善了这些变化，表明氢气水可能通过抑制氧化损伤来减轻百草枯诱导的急性肺损伤（Liu, et al. 2011.）。