几项分子氢研究摘要（2）

1、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.

2、分子氢通过诱导db/db小鼠肝脏FGF21和刺激能量代谢改善肥胖和糖尿病

最近的广泛研究表明，分子氢（H（2））具有很大的潜力，可以通过吸入H（2；然而，对于H（2）在物体中的动态运动知之甚少。首先，我们证明口服H（2）-水后肝糖原积累H（2。这一发现得到了糖原溶液维持H（2）的体外实验的支持。接下来，我们利用缺乏功能性瘦素受体的db/db肥胖模型小鼠，研究了随意饮用H（2）-水对2型糖尿病的益处。饮用H（2）-水降低了db/db小鼠的肝脏氧化应激，并显著减轻了脂肪肝，以及高脂肪饮食诱导的野生型小鼠脂肪肝。长期饮用H（2）-水可以显著控制脂肪和体重，尽管饮食和水的消耗量没有增加。此外，饮用H2水可降低血糖、胰岛素和甘油三酯水平，其对高血糖的影响与限制饮食相似。为了研究饮用H2水如何在分子水平上改善肥胖和代谢参数，我们检测了基因表达谱，发现一种肝脏激素，即成纤维细胞生长因子21（FGF21）的表达增强，其功能是增加脂肪酸和葡萄糖消耗。事实上，H（2）刺激了能量代谢，用耗氧量来衡量。目前的结果表明，H（2）在改善肥胖、糖尿病和代谢综合征方面具有潜在的益处。

Kamimura N, Nishimaki K, Ohsawa I, and Ohta S. Molecular Hydrogen Improves Obesity and Diabetes by Inducing Hepatic FGF21 and Stimulating Energy Metabolism in db/db Mice. Obesity (Silver Spring), 2011;19, pp. 1396-1403.

3、人体摄入富氢水后分子氢消耗量的估算

最近的研究表明，在动物模型中，吸入或摄入氢气（H2）可使各种疾病和病症中的活性氧物种（如羟基自由基）失活，H2可减少脑、心脏和其他外周组织中由氧化应激引起的损伤。这些报告表明，外源H2部分被氧自由基捕获。本研究旨在评估摄入富含H2的水后的H2消耗量。七名成年受试者摄入了富含H2的水。他们呼气中的H2含量用半导体气相色谱法测定。摄入富含H2的水后10分钟，呼气H2含量迅速增加至约36 ppm的最大水平，然后在60分钟内降低至基线水平。同时测量呼气分钟容积，呼出59%的摄入H2。实验过程中，水中H2的损失占H2的3%或更少。皮肤表面H2的释放量估计约为0.1%。根据剩余的H2质量平衡，摄入的H2约有40%在体内消耗。据报道，H2分子是一种弱的羟基自由基清除剂，对超氧物或过氧化氢无效，羟基自由基生成速率估计至少为1.0μmol/min/m2（相当于29 nmol/min/kg），假设H2分子全部用于清除羟基自由基，并且可以排除消化道和皮肤表面的细菌消耗。总之，摄入的H2中有59%是呼出的，其余大部分是在体内消耗的。

Shimouchi A, Nose K, Shirai M, and Kondo T. Estimation of molecular hydrogen consumption in the human whole body after the ingestion of hydrogen-rich water. Adv Exp Med Biol, 2012;737, pp. 245-250.