从疾病发生机制上考虑,氧化损伤几乎是所有疾病的最基本病理生理过程,氢气既然是选择性抗氧化物质,就有可能对人类大部分疾病具有治疗作用。大量动物试验也证明,氢气可通过减少氧化损伤、炎症性损伤、细胞凋亡等病理过程,对40多种人类常见疾病具有显著的治疗效果。例如脑缺血再灌注损伤,就是常见于我们熟悉的中风;见于心肌梗死和心脏器官移植的心脏缺血再灌注损伤;其他各类重要器官如肝、肾和小肠缺血再灌注损伤;再如各类与衰老有关的神经退行性疾病老年性痴呆、巴金森病、糖尿病和肥胖;还如各类炎症性疾病,如关节炎、全身炎症反应等等。如果氢气选择性抗氧化损伤的作用确实正确,那么氢气几乎将对人类大部分疾病具有治疗价值。今天我们主要是看一个作用于人体的治疗实验。
作为生物抗氧化剂,氢气分子对许多疾病具有治疗作用。
许多动物实验研究发现,吸入浓度为1-4%的氢气对脑缺血有较好的治疗作用。但是氢气临床应用需要有对患者的随机对照试验,年7月来自顺天堂大学藤小野HirohisaOno教授在开放杂志TheJournalofStrokeCerebrovascularDiseases上发表最新临床研究结果,首次证明人类脑缺血患者吸入氢气是安全的,多项临床指标显示氢气对脑缺血具有治疗作用。
10年前,55岁的太田成男教授受一家氢水企业赞助,带来课题组完成了吸入氢气治疗动物脑缺血的研究,首次证明了少量氢气的疾病治疗效果,论文在年6月发表在《自然医学》,启动了氢气医学研究方向。今天,65岁已经光荣退休的太田成男教授继续战斗在氢医学研究第一线,转聘顺天堂大学,并共同参与完成了这项氢气吸入治疗人类脑缺血的临床对照试验。10年磨一剑,但新的医学临床研究显然不是10年就可以完成的,我们虽然看到氢气作为一种极端安全的治疗气体,在临床应用中具有非常广泛的应用前景,但是临床研究的进展仍然不尽人意。之前主要受到相关研究人员实力和队伍规模不够强大的影响,国家和政府现在已经开始大型投入和重点支持,年1月18日,上海交通大学氢科学中心正式启动,中心将围绕氢能源和氢生物领域的关键科学问题,包括对光氢催化、光电氢转化、光热氢转化、氢存储、氢燃料电池应用、氢医学、氢农学等关键共性技术进行系统研究氢气学术和健康产业领域都开始真正崛起。我坚信,氢气作为一种真实有效安全度巨大的新型治疗气体,一定有强大的生命力,任何困难和障碍都无法阻挡氢气医学前进的步伐。
这个研究论文的核心内容包括:
1.脑核磁共振成像结果中显示患者脑组织坏死程度的相对信号强度氢气治疗组明显好于对照组;
2.判断患者病情严重程度的NIHSS临床评分明显好于对照组;
3.物理治疗采用Barthel指标也明显好于对照组。
当然研究规模还不够大,仍然没有达到将氢气作为临床应用治疗脑缺血药物的标准,但氢气对脑缺血治疗安全有效今天就有了实质性人体证据。
有入组患者都在入院第二天(Day2)开始接受每天物理治疗和评估。氢气治疗组吸入3%的氢气1小时,每天2次,氢气治疗连续7天,采用非再吸式普通面罩吸入氢气。氢气是用西岛氢气发生器生成(Numazu,Shizuoka,Japan)(注意这不同于过去日本学者采用配制高压气瓶供气方法)。氢气浓度使用气相色谱分析方法。为确定足够的吸入,吸氢气近结束前采集静脉血液,通过气相色谱分析方法检测血液中氢气浓度。氢气吸入组没有给患者使用依达拉奉,因为医生认为氢气具有神经保护作用和抗氧化剂,和依达拉奉作用类似。但是从第二天开始使用奥泽格瑞ozagrel作为B级药物,ozagrel是一种选择性的血栓素A2合成酶抑制剂。
对照组没有吸入氢气,但是没有限制任何药物治疗,包括B级药物。而且每12小时静脉注射依达拉奉30毫克,连续14天。依达拉奉是一种自由基清除剂,具有神经保护作用。Ozagrel每12小时静脉注射80毫克,连续14天。argatroban阿加曲班首日注射60毫克,然后每1小时注射10毫克连续4天。阿加曲班是一种抗凝剂。所有对照组患者都使用了依达拉奉、19人使用了Ozagrel,6人使用了argatroban。
常规指标包括血压、脉搏、体温、每日饮食量、每天检测3次或以上血氧饱和度。NIHSS评分每天盲法评分,连续2周。物理治疗科每天进行Barthel指数、Brunnstrom分级、Rankin评分和功能非依赖测定等。血液生化分析分别在住院第1、7和14天采静脉血液,进行血液生化分析,内容包括肝脏、肾脏、胰腺、心肌酶和电解质水平,盲法血液细胞计数。入院时进行心电图记录,住院期间根据需要进行记录。
磁共振成像检查。分别在住院当天和住院第3、5、7、10好14天进行大脑MRI扫描。脑梗塞部位用扩散加权成像高密度区标记,异常病变用体积和信号强度进行评估。梗塞体积用在核心梗塞灶周围利用软件结合图像分析软件(DICOM)用ROI进行人工圈记。然后进行自动计算。严重程度根据比较核心梗塞区(B)和对照侧对应部位正常脑组织(C)信号强度作为参照计算,也采用DICOM软件进行自动计算。病理信号密度用B/C比例来表示。
研究结果
学术论文中,研究结果是最重要的部分,是决定研究新发现到底是什么,也是决定论文水平的关键。比如现在这个研究结果,是证明氢气对脑缺血治疗的安全性,对脑缺血治疗的有效证据。所以必须对这部分认真阅读和仔细体会。
1、患者基本情况
患者是年10月1日到年1月28日期间住院患者。氢气治疗组平均年龄76岁,对照组73.3岁,其中12名氢气治疗组,9名对照组患者年龄超过80岁;年龄没有统计学差异(当然不是没有差异,氢气治疗组年龄偏大,显然是不利因素)。两组之间的其他指标都差不多。
点评:随机实验组和对照组本身是公平分组,但仍然有出现差异的可能,尤其是样本数量比较小的时候。这个实验,对照组平均年龄73.3岁,而氢气治疗组76岁,两组相差不少。对脑缺血这种疾病来说,相差3岁可能会对预后产生比较大的影响。当然从更多指标上分析,两组没有统计学差异。就这个研究来说,你只需要知道,根据这一组资料说明分组比较公平就可以了。
2、实验室检查
生命指标每天检测,连续14天,两组之间除氧饱和度(P=.03)(Fig2)在氢气治疗组比对照组高以外,其他指标都没有发现明显差异。住院第1、7和14天血液生化检测也没有发现差异。这些结果提示,氢气治疗对急性脑梗塞患者是安全的。
点评:氢气的生物安全性早就非常明确,但是具体作为疾病治疗工具或药物,特定患者安全性仍然需要验证。这里评价安全是从最基本的生理数据来看,对这个研究来说,虽然短时间小剂量使用氢气,特殊风险是这种患者本身,平均年龄70岁以上的脑梗死患者,这种健康水平比较差的老年患者,试验使用一种新的治疗方法,应该对确定安全性有更高要求。
吸入氢气治疗后气相色谱分析方法检测血液中氢气浓度为24.5mM,这符合吸入3%氢气的理论推测,纯氢气(%)常压下在水中饱和溶解浓度为mM,3%则是24mM,吸入1小时血液中也已经达到饱和状态。注意:氢气在血液中的溶解度理论上比水中高许多,因为血液中不仅有水,也有许多非极性分子如脂肪、蛋白和其他生物分子,这些分子和氢气更容易结合,能增加血液对氢气的溶解度。
研究患者大多数超过75岁,包括90岁以上。氢气吸入治疗没有发现任何明显的副作用和并发症,而且可以提高血氧饱和度。这些结果提示,氢气吸入非常安全,可用于包括老年人在内的多数人群。核磁共振成像结果表明,氢气治疗组比对照组脑梗死区域组织病理损伤更轻,恢复速度更迅速。治疗14天,相对损伤指数恢复到接近正常水平,治疗第10天仍然有轻微损伤,损伤往往是血脑屏障破坏后炎症性血管源性脑水肿。对照组无论是损伤高峰还是恢复过程组织损伤程度都显著超过氢气治疗组。结果提示,脑缺血后第5天氢气治疗组就开始恢复。核磁共振结果说明氢气不仅对脑缺血组织半暗带有作用,对缺血核心组织也有作用。说明如果能更早开始使用氢气治疗效果会更理想(本研究是6小时后开始治疗)。
作为氢气治疗效果的评价指标,NIH中风评分也比对照组出现更明显好转。尤其是在治疗后3天,氢气治疗组已经显著好于对照组。患者日常生活活动能力是利用物理治疗数据进行评估,结果发现氢气治疗组多种指标好于对照组。
结论:氢气吸入对急性脑缺血患者是安全有效的治疗方法。氢气吸入可作为急性脑缺血的潜在可行的新型治疗方法。
本文摘自科学网孙学军博客
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