富氢培养基通过Rho相关螺旋蛋白激酶减弱脂多糖诱导的单核细胞-内皮细胞粘附和血管内皮细胞通透性

脓毒症是危重病人死亡的主要原因。脓毒症是由多种感染引起的全身炎症反应的一种常见的临床并发症；由于其复杂的发病机制，没有有效的治疗方法。在脓毒症期间，血管内皮细胞作为第一衬里被激活。然后引起一系列病理生理变化，释放多种炎性细胞因子和粘附分子。大量研究表明，肿瘤坏死因子或凝血酶等炎症介质可导致细胞骨架丝状纤维聚合成应力纤维，调节细胞收缩，并增加内皮细胞的通透性。炎症细胞由迁移到损伤和感染部位的血管介导。炎症效应扩大，这也是全身炎症反应综合征和多器官衰竭的关键。血管内皮钙粘蛋白（VE钙粘蛋白）作为血管内皮细胞特异性粘附蛋白，参与正常细胞之间连接的形成，调节血管内皮的通透性。

Ras同源基因家族成员A/Rho相关螺旋蛋白激酶（RhoA/ROCK）信号通路可调节一系列基本细胞功能，如细胞凋亡、迁移和细胞粘附。越来越多的证据支持ROCK是参与炎症反应调节的信号通路的重要组成部分的假设。该途径调节肌动蛋白细胞骨架和细胞连接之间的完整性，包括粘附连接样VE钙粘蛋白或紧密连接样闭塞小带-1（ZO-1）。Rho/ROCK途径在调节内皮细胞通透性中起着关键作用。Rho相关的盘绕蛋白激酶抑制剂Y-27632或fasudil可降低粘附分子的表达，如血管细胞粘附分子1（血管细胞粘附蛋白-1）、单核细胞趋化蛋白1和细胞间粘附分子1 1（细胞间粘附分子-1），它们介导紧密连接拆卸或VE钙粘蛋白重分布，从而影响细胞通透性。

与其他抗氧化剂相比，分子氢具有非常明显的优势，因为它具有选择性抗氧化作用。氢显示出对多种疾病的非常有效的治疗，包括炎症、缺血再灌注损伤、2型糖尿病、癌症、动脉粥样硬化等。氢吸入可通过调节氧化应激和炎症反应，显著提高多微生物败血症和酵母多糖诱导的全身炎症的存活率和多器官损伤。分子氢作为一种有效的自由基清除剂，已显示出选择性抗氧化和抗炎作用，并有利于治疗脓毒症。Rho相关螺旋蛋白激酶（ROCK）参与正常细胞之间的连接，并调节血管内皮通透性。

Xie等人使用脂多糖刺激血管内皮细胞，探讨了富氢培养基在调节单核细胞/多形核中性粒细胞（PMN）与内皮细胞粘附和血管内皮通透性中的作用和机制。研究发现，富氢培养基可抑制单核细胞与内皮细胞的粘附，并降低粘附分子水平，而富氢培养液处理后，跨上皮/内皮电阻值水平和血管内皮钙粘蛋白表达增加。富氢培养基减少ROCK的表达，其效果与抑制剂Y-27632相似。此外，富氢气培养基还可以抑制多形核中性粒细胞与内皮细胞的粘附。研究结果表明，富氢培养基可以调节单核细胞/多形核中性粒细胞与内皮细胞的粘附和血管内皮通透性，这种作用可能与ROCK蛋白表达的降低有关（Xie, et al. 2015.）。

Xie K, Wang W, Chen H, et al. Hydrogen-Rich Medium Attenuated Lipopolysaccharide-Induced Monocyte-Endothelial Cell Adhesion and Vascular Endothelial Permeability via Rho-Associated Coiled-Coil Protein Kinase. Shock, 2015;44, 58-64.