氢气纳米气泡水饮用的辐射防护作用研究

氢气医学研究已经过去17年，产业领域也尝试各种使用氢气的方法，例如吸入氢气疾病治疗，饮用氢水的健康养生。吸入更适合医疗应用，氢气更适合于日常保健。目前市场上比较常用的氢气就是纳米气泡氢水，已经有氢水机，氢水杯和氢水包装水等各种方式。最近一年，氢水的市场推广比较火热，受众也越来越多，可能是实现大众用氢气的理想途径。

无论什么方式，效果是关键的因素。这里的研究是通过饮用氢水观察对辐射损伤防护的效果，是对氢水可产生效果的重要证据。我们知道，辐射损伤有两个特别重要的特征，一是这种损伤非常强烈，也是人类发生癌症的重要环境因素。二是这种损伤属于典型的氧化自由基损伤。这对于我们理解氢气，特别是氢水的效益提供了关键的依据。当然，这毕竟是动物实验，我们还不能简单认为人类同样的作用。这里是对最近来自日本学者的研究论文的摘要介绍。

“Radio-protective effects of ultra-fine bubble hydrogen water and serum protein responses in whole-body radiation-exposed mice” 发表于Scientific Reports，研究表明超细气泡富氢水（UBHW）在辐射防护方面有潜力，为辐射防护研究提供了新思路，不过其作用机制和应用仍需深入探究。

研究背景：电离辐射的间接效应由活性氧（ROS）和自由基引发，其中羟基自由基危害大。分子氢能选择性还原高毒性自由基，氢气疗法应用广泛。UBHW 稳定性高、抗氧化活性强，有望用于治疗氧化应激相关疾病和辐射损伤，但作用细节不明。

材料和方法

实验设计：7 周龄雌性 C57BL/6JJcl 小鼠分三组，分别饮用自来水（TW）、UBHW、超细气泡氧气水（UBOW），8 周龄时用 X 射线全身照射，部分小鼠接受 6.0 Gy（亚致死剂量）或 6.5 Gy（致死剂量）照射，监测小鼠健康状况 。

超细气泡水制备：用共振发泡和真空空化系统，以去离子水制备，储存于 4°C 暗处。

体内外照射及检测方法：体内用 MX - 160Labo 对小鼠全身照射；体外样本经 X 射线照射后，用电子自旋共振（ESR）光谱检测羟基自由基；用 ELISA 测血清 8 - 羟基脱氧鸟苷（8 - OHdG）浓度；血清蛋白经处理后，用 LC - MS/MS 结合非标记定量法分析；用 PCA、OPLS - DA 等分析差异表达蛋白并进行富集分析；用 Excel 和 Statcel 3 计算显著性，用 Kaplan - Meier 和 Mantel - Cox 分析存活率。

实验结果

小鼠存活情况：6 Gy 照射后，UBHW 组小鼠 30 天存活率达 100%，TW 组为 37%；6.5 Gy 照射后，UBHW 组存活率提升至 40%。UBHW 和 UBOW 组小鼠体重在照射后能恢复，且血清 8 - OHdG 水平低于 TW 组。

UBHW 对羟基自由基的清除能力：ESR 检测显示，UBHW 能显著降低 X 射线照射产生的羟基自由基信号强度，且其清除能力可维持一个多月，超细气泡在瓶中也能存在至少一个月。

蛋白质组分析：PCA 和 OPLS - DA 分析表明，血清蛋白质组学图谱可区分 TW 和 UBHW 处理组小鼠。辐射后，UBHW 组有 375 种差异表达蛋白，其中 26 种与 TW 组差异显著，涉及再生、炎症反应等多种生物学过程。

研究结论：UBHW 可提高受辐射小鼠存活率，减轻辐射损伤，可能机制是氢气选择性还原羟基自由基和过氧亚硝基阴离子，同时调节血清蛋白功能。不过，该研究存在样本量小等局限，未来需在更多方面深入研究 UBHW 的辐射防护作用。

摘要

众多研究已证实氢气对多种疾病具有治疗和预防作用。羟基自由基是电离辐射间接效应的罪魁祸首，而氢气对羟基自由基具有选择性抗氧化特性，这使其有望成为一种新型辐射防护剂，值得关注。我们近期通过使用超细气泡，研发出了稳定性更高、抗氧化活性更强的新型富氢水。在本研究中，给予雌性C57BL/6J小鼠自由饮用超细气泡富氢水（UBHW），随后用X射线对其进行全身照射（WBI），并评估UBHW的辐射防护效果。接受6.0 Gy（亚致死剂量）全身照射后，饮用UBHW的小鼠30天存活率达到100%，而对照组小鼠仅为37%。若以6.5 Gy（致死剂量）进行全身照射，对照组小鼠约3周内全部死亡，而饮用UBHW的小鼠因羟基自由基清除活性较高，30天存活率提升至40%。通过蛋白质组学分析，在饮用UBHW的小鼠体内显著识别出26种与炎症和免疫反应相关的血清蛋白，UBHW可能增强并调节这些功能，从而减轻接受全身照射小鼠所受的损伤。我们得出结论，UBHW在辐射防护方面具有良好潜力，相关证据表明该领域值得进一步深入研究。