氢在治疗和预防性应用方面的笔记

氢在预防和治疗应用方面具有生物学益处。自从Ohta等人在《自然医学》上发表第一篇有关分子氢的医学效应论文以来，氢的影响已经在领先的生物/医学期刊上报道了超过38种疾病、生理状态和临床试验。基于这一累积知识，氢的有益生物效应已得到证实。摄入或消耗氢气的方法有多种，包括吸入氢气、饮用溶氢水、洗氢浴、注射溶氢盐水、将溶氢盐水滴入眼睛，以及增加细菌产生的肠道氢气。氢在治疗和预防应用方面具有许多优势，不仅表现出抗氧化应激作用，而且还具有多种抗炎和抗过敏作用。初步临床试验表明，饮用溶解氢的水似乎可以改善线粒体疾病的病理学。氢是一种新型抗氧化剂，在实际医疗应用中具有巨大潜力。

尽管脓毒症的某些阶段有一些可用的抗生素治疗，但脓毒症引起的多器官功能障碍综合征（MODS）仍然是重症监护病房（ICU）的主要死亡原因。

氢可能对流感和其他病毒性传染病诱导的MODS有效。

氢可能是一种有前途的新型抗流感和其他严重病毒感染保护剂。

氧化应激有两个方面，即损伤组织和增强保护系统。

许多人试图通过抑制活性氧的产生来限制再灌注损伤的程度。再灌注时给予活性氧清除剂产生了相互矛盾的结果，这可以部分解释为活性氧在缺血再灌注心脏中的双重作用。

它们是建立氧化应激耐受性的关键信号成分。因此，细胞毒性自由基，如OH必须在不损害其他活性氧（包括NO）基本生物活性的情况下被中和。

持续的氧化应激是大多数生活方式相关疾病、癌症和衰老过程的主要原因之一。

急性氧化应激直接导致组织严重损伤。尽管氧化损伤在临床上很重要，但抗氧化剂的治疗效果有限。

分子氢在预防和治疗应用中具有作为“新型”抗氧化剂的潜力。作为一种潜在的抗氧化剂，H2有许多优点：H2迅速扩散到组织和细胞中，并且足够温和，既不会干扰代谢氧化还原反应，也不会影响在细胞信号传导中起作用的活性氧。

摄入或消耗H2有几种方法，包括吸入氢气，饮用H2溶解水（氢水），进行氢浴，注射H2溶解盐水（氢盐水），将氢盐水滴到眼睛上，并增加细菌产生的肠道H2。

H2调节各种基因表达和蛋白质磷酸化，但极少量H2显著作用的分子机制仍不清楚。

生物相关的金属离子依赖于羟基自由基

过多的金属离子，特别是铁离子，是体内氧化损伤的重要介质。铁（II）与H2O2反应生成更多的活性基团。基于使用DMPO的ESR自旋捕获数据，在芳香羟基化研究和DNA碱基修饰模式的支持下，羟基自由基（OH）可能是生物相关条件下（包括铁浓度不高于微摩尔范围）Fenton系统中形成的主要损伤物种。虽然活性氧代铁物种（如铁酰和全铁酰）也可能很重要，但目前缺乏直接的化学证据证明它们在生物相关的芬顿体系中的形成和特性。在碱性pH值下的研究表明，在这些反应条件下，铁（IV）和铁（V）物种具有高度氧化性，其反应模式不同于OH（Halliwell, et al. 1992.）。

如果直接化学反应为0；不太可能解释水性O造成的大部分损害-发电系统，那么它做什么？单线态Oz是一个不太可能的候选者。没有证据表明其通过激活的吞噬细胞或酶促O；-发电系统（17、18）。质子化形式的O；，HO′，是一种可能性（22）。在pH 7.4下，仅为任何0的约0.25%；生成的将以HO’的形式存在，但在膜附近，pH值可能远低于此值，且粘附物下方的pH值被激活

这些活性氧是在膜电位过高的情况下产生的，以从电子传输链中漏出电子。事实上，解偶联蛋白控制膜电位，以抑制活性氧的产生，进而抑制糖尿病。

后调节诱导的心脏保护需要通过氧化还原敏感机制、线粒体ATP敏感K+通道和蛋白激酶C激活发出信号

后调节（后C）诱导的心脏保护包括激活鸟苷酸环化酶。在缺血预处理方案中，cGMP的下游靶点包括线粒体ATP敏感性K（+）（mK（ATP））通道和蛋白激酶C（PKC），它们涉及活性氧（活性氧）的产生。Penna等人的研究验证了mK（ATP）、PKC和活性氧也参与C后保护的假设。离体大鼠心脏经历了30分钟的全脑缺血（I）和120分钟的再灌注（R），有或没有后C（即，30分钟缺血后立即进行5个10 s R/I循环）。在6组（3组有C后和3组无C后）中，在整个再灌注期间（120分钟），给予mK（ATP）通道阻断剂5-羟基癸酸盐（5-HD）或PKC抑制剂白屈菜红碱（CHE）或活性氧清除剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）。在其他6组（3个有C后和3个无C后），仅在再灌注3分钟后开始输注5-HD、CHE或NAC 117分钟，以不干扰C后和/或再灌注的早期效应。在另一组中，在C后演习期间（即仅3分钟）给予NAC。使用硝基蓝四氮唑染色和乳酸脱氢酶（LDH）释放评估心肌损伤。C后心肌梗死面积减小（对照组为21+/-3%和64+/-5%；p<0.01）。在再灌注120或117分钟期间给予5-HD或CHE以及在再灌注120min或最初3分钟期间给予NAC可消除这种效应。然而，延迟NAC（即117分钟输注）并未改变C后的保护作用（梗死面积32+/-5%；与对照组相比，p<0.01；与C后相比，NS）。在没有后C的情况下给予CHE、5-HD或NAC不会改变I/R的效果。在LDH释放方面获得了类似的结果。我们的数据表明，C后诱导的保护涉及早期氧化还原敏感机制以及mK（ATP）和PKC的持续激活，表明mK（ATP）/活性氧/PKC途径参与了后调节。