几项分子氢研究摘要（1）

1、氢通过选择性地减少细胞毒性氧自由基而起到治疗性抗氧化剂的作用

由缺血再灌注或炎症引起的急性氧化应激会对组织造成严重损伤，而持续性氧化应激被认为是包括癌症在内的许多常见疾病的病因之一。我们在此表明，氢（H（2））在预防和治疗应用中具有作为抗氧化剂的潜力。我们通过三种独立的方法在培养细胞中诱导急性氧化应激。H（2）选择性地减少活性氧（ROS）中细胞毒性最强的羟基自由基，有效保护细胞；然而，H（2）与其他具有生理作用的活性氧没有反应。我们使用了一种急性大鼠模型，在该模型中，脑局部缺血和再灌注导致了氧化应激损伤。吸入H（2）气体可以缓冲氧化应激的影响，从而显著抑制脑损伤。因此，H（2）可以作为一种有效的抗氧化疗法；由于其能够迅速扩散到膜上，因此可以达到细胞毒性活性氧并与之反应，从而防止氧化损伤。

Ohsawa M, Ishikawa K, Takahashi M, et al. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals Nat Med, 13 (2007), pp. 688-694.

2、吸入氢气降低心肌缺血再灌注损伤大鼠模型的梗死面积

已证明吸入氢（H（2））气体可以通过减少啮齿动物的缺血再灌注损伤来限制大脑和肝脏的梗死体积。当转化为临床实践时，这种疗法必须最经常地应用于急性心肌梗死患者的治疗，因为梗死相关闭塞冠状动脉的血管成形性再通是常规的。因此，我们研究了H（2）气体是否对大鼠心肌缺血再灌注损伤具有保护作用。在离体灌注心脏中，H（2）气体可促进缺氧-复氧后左心室功能的恢复。吸入的H（2）气体迅速转运，在闭塞的梗死相关动脉的冠脉血流重建之前，可以到达“危险”缺血心肌。在缺血和再灌注期间以不可燃水平吸入H（2）气体可减小梗死面积，而不会改变血流动力学参数，从而防止有害的左心室重塑。因此，吸入H（2）气体是缓解冠状动脉再通同时出现的缺血再灌注损伤的有希望的策略。

Hayashida K, Sano M, Ohsawa I, et al. Inhalation of hydrogen gas reduces infarct size in the rat model of myocardial ischemia-reperfusion injury. Biochem Biophys Res Commun, 373 (2008), pp. 30-35.

3、氢快速扩散对视网膜的保护：在视网膜缺血再灌注损伤中使用载氢滴眼液

目的：眼内压瞬时升高引起的视网膜缺血再灌注（I/R）损伤是通过产生活性氧引起的神经元损伤。研究结果表明，分子氢（H（2））是一种有效的抗氧化气体，可选择性地减少羟自由基（*OH），并抑制氧化应激诱导的几个器官损伤。本研究旨在探讨含氢滴眼液对视网膜I/R损伤的神经保护作用。

方法：通过提高眼压60min诱导大鼠视网膜缺血。在缺血和/或再灌注期间，通过将H（2）气体溶解到盐水中至饱和水平制备载H（2。I/R损伤后一天，对视网膜中的凋亡细胞进行量化，并通过4-羟基壬醛和8-羟基-2-脱氧鸟苷等标记物评估氧化应激。I/R损伤后7天，通过测量视网膜厚度来量化视网膜损伤。

结果：当持续滴注含氢滴眼液时，玻璃体中的H（2）浓度立即升高，I/R诱导的*OH水平降低。滴眼液可减少视网膜凋亡和氧化应激标记阳性细胞的数量，并防止视网膜变薄，同时伴有Müller胶质细胞、星形胶质细胞和小胶质细胞的激活。滴眼液可使视网膜厚度恢复>70%。

结论：H（2）对人体无已知毒性作用。因此，结果表明，含氢滴眼液对急性视网膜I/R损伤是一种非常有用的神经保护和抗氧化治疗方法。

Oharazawa H, Igarashi T, Yokota T, et al. Protection of the retina by rapid diffusion of hydrogen: administration of hydrogen-loaded eye drops in retinal ischemia-reperfusion injury. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2010;51, pp.487-492.

4、在小鼠慢性物理束缚期间，分子氢的消耗可预防海马依赖性学习任务中应激诱导的损伤

我们已经报道了氢（H（2））通过气体快速扩散作为一种有效的抗氧化剂。当将饱和氢的水（氢-水）放入大鼠胃中时，血液中的氢含量达到了几微米。由于氢气不适合连续饮用，我们用小鼠研究了是否随意饮用氢气水，而不是吸入氢气，可以通过减少氧化应激来预防认知障碍。根据三种不同的方法判断：被动回避学习、物体识别任务和莫里斯水迷宫，对小鼠的慢性身体束缚应激会增强大脑中氧化应激标记物丙二醛和4-羟基-2-壬醛的水平，并损害学习和记忆。根据所有三种方法的判断，在整个时间段内随意饮用氢气水可以抑制氧化应激标记物的增加并防止认知损伤，而在没有压力的情况下，氢气水并不能提高认知能力。通过5-溴-2'-脱氧尿苷掺入和Ki-67免疫染色、增殖标记物观察到，束缚应激抑制海马齿状回的神经增殖。尽管神经发生中的氢依赖性变化与认知损伤之间的机制联系尚不清楚，但饮用氢-水改善了细胞增殖的减少。因此，持续饮用氢水可以减少大脑中的氧化应激，并防止慢性身体约束导致的应激诱导的学习和记忆下降。氢水可用于预防认知或其他神经疾病。

Nagata K, Nakashima-Kamimura N, Mikami T, et al. Consumption of molecular hydrogen prevents the stress-induced impairments in hippocampus-dependent learning tasks during chronic physical restraint in mice. Neuropsychopharmacology, 34 (2009), pp. 501-508.