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2%氢气吸入24小时即显示抗衰老效应 精选

已有 5492 次阅读 2023-8-14 08:31 |系统分类:科研笔记

2007年,日本学者Ohsawa等在《自然医学》论文中动物呼吸2%的氢气可有效清除自由基,研究采用化学反应、细胞学和动物疾病模型等手段,证明氢气可选择性中和羟自由基和亚硝酸阴离子,提出氢气具有选择性抗氧化作用,发挥改善脑缺血再灌注损伤的作用。

氢气是一种被自然科学广泛深入研究的气体,人们早就了解氢气对人体几乎绝对安全,氧化损伤是众多疾病的共同病理生理基础,这些特点让这种具有特殊生物效应的人人熟悉的常见气体迅速受到学术界广泛关注。至今为止,氢气生物医学研究论文已经近2000篇。采用饮用或注射氢水、氢水洗澡和吸入氢气等各种方法,不仅建立了多种有效方法,而且开展了大量基础和临床研究,先后证明氢气能预防治疗常见慢性疾病如糖尿病和动脉硬化,也能治疗急性氧化和炎症相关疾病如中风和心肌梗塞,甚至开始研究关注氢气对癌症的预防治疗作用。

氢气在抗衰老方面的研究也有涉及,主要是发现氢水能延长果蝇和线虫的寿命,对早衰老小鼠也具有一定效果,但是除经典的抗炎症抗氧化应激途径外,关于氢气抗衰老经典效应途径的缺乏全面系统探讨。虽然氢气抗衰老的研究证据相对缺乏,但考虑到氢气的生物安全性高,获取简单,适合长期规模使用等特定,使氢气在抗衰老领域有其独特优势,值得相关学者进一步关注和探讨。

最新研究表明,2%氢气吸入可以产生明显抗炎症抗衰老效应,特别是对肺部的炎症相关衰老表现效果明显,对肝脏炎症的作用比较弱。这一研究为下一步人体实验奠定了重要基础。

这一研究再次证明,2%的低剂量氢气吸入的人体效应是确定无疑的。而且该研究表明,持续长时间氢气吸入的作用更好。这一研究由于发现2%的安全氢气浓度的长时间吸入效果,给氢气的应用奠定了重要的研究基础。下一步显然需要给老年人进行类似的研究,以进一步确定氢气的抗衰老效果。抗衰老是生命科学领域持续的研究热点,因为能解决衰老问题,意味着可以解决和衰老相关的一系列健康和疾病问题。例如常见的糖尿病高脂血症高血压和癌症,最重要的相关因素就是年龄,或者说最重要的影响因素就是衰老。如果能抗衰老,意味着能对这些最重要最常见的影响人类健康的因素产生重要作用。氢气抗衰老的研究已经有一些,初步结果表明氢气抗衰老有作用,但研究仍然不够深入和确定。希望能有更多相关研究问世,让这种中最高贵最常见的宇宙之神气,为人类健康发挥其神奇效应。

许多人纠结于氢气使用方法的问题,有的人追求高浓度,有的人追求纯氢气的安全性。无论哪种方法,效果是前提。我的一贯态度是,在有效的前提下,剂量越低越好!所以看到这种低浓度氢气的效果,我是非常高兴和激动的。

这一研究通讯作者之一是大泽郁郎教授,就是2007年自然医学论文的第一作者。

Aokage T, Iketani M, Seya M, Meng Y, Ageta K, Naito H, Nakao A, Ohsawa I. Attenuation of pulmonary damage in aged lipopolysaccharide-induced inflammation mice through continuous 2 % hydrogen gas inhalation: A potential therapeutic strategy for geriatric inflammation and survival. Exp Gerontol. 2023 Aug 10:112270.

介绍:随着全球人口老龄化,老年人中败血症的患病率增加,这一人群特别容易受到炎症的影响。这项研究旨在评估氢气的治疗潜力,氢气以其抗炎和抗氧化特性而闻名,在减轻肺部和肝脏的炎症以及老年小鼠的年龄相关分子标志物方面的潜力。

方法:年龄在21至23个月之间的雄性小鼠,代表人类老年人群,通过腹膜内注射脂多糖(LPS)诱导炎症。将小鼠分为8组以检查不同持续时间和浓度的氢气吸入的影响:对照氢气盐水,含24小时2%氢气吸入盐水,不氢气+LPS,24小时2%氢气吸入+LPS,6小时2%氢气吸入+LPS,1小时2%氢气吸入+LPS和24小时1%氢气吸入+LPS。评估的参数包括存活率、动物活动水平、炎症生物标志物和器官损伤

结果:通过减少肺和肝组织中炎症生物标志物的mRNA表达,减轻肺损伤和减少衰老相关蛋白p21的表达,24小时2%氢气吸入产生老年小鼠预后最显著的改善作用。此外,氢气吸入能特异性改善肺组织中的衰老相关标志物,包括 C-X-C 基序趋化因子 2、金属蛋白酶-3 和精氨酸酶-1。值得注意的是,在测试条件下,氢气并没有缓解LPS诱导的肝损伤

结论:该研究强调,连续24小时吸入2%的氢气可以成为老年人群的有效干预措施,通过减轻肺部炎症和调节LPS诱导炎症的老年小鼠的衰老相关标志物来提高生存和身体活动这一发现为未来研究氢气作为缓解可能导致老年人器官损伤的严重炎症的治疗策略铺平了道路。

氢气抗衰老研究文献梳理

一、氢气抗衰老研究文献

Sakai T, Kurokawa R, Hirano S, et al. Hydrogen indirectly suppresses increases in hydrogen peroxide in cytoplasmic hydroxyl radical-induced cells and suppresses cellular senescence[J]. International journal of molecular sciences, 2019, 20(2): 456

这一研究主要是证明氢气通过血红素和羟基自由基通路发挥作用。

Hara F, Tatebe J, Watanabe I, Yamazaki J, Ikeda T, Morita T. Molecular Hydrogen Alleviates Cellular Senescence in Endothelial Cells. Circ J. 2016 Aug 25;80(9):2037-46.

氢气对内皮细胞衰老的对抗作用。

Zhang W, Huang C, Sun A, Qiao L, Zhang X, Huang J, Sun X, Yang X, Sun S. Hydrogen alleviates cellular senescence via regulation of ROS/p53/p21 pathway in bone marrow-derived mesenchymal stem cells in vivo. Biomed Pharmacother. 2018 Oct;106:1126-1134.

氢气对动物骨髓间充质干细胞衰老的对抗作用。这个研究虽然是针对衰老细胞,也进行细胞培养,但给氢气是给动物。

二、氢气对动物抗衰老的研究

抗衰老研究动物一般是使用线虫、果蝇和小鼠。氢气抗衰老方面比较多的是使用线虫,果蝇和动物各有1篇。

早期氢气抗衰老是用电解氢水延长线虫寿命的研究。这里有2篇论文。

Yan H, Tian H, Kinjo T, Hamasaki T, Tomimatsu K, Nakamichi N, Teruya K, Kabayama S, Shirahata S. Extension of the lifespan of Caenorhabditis elegans by the use of electrolyzed reduced water. Biosci Biotechnol Biochem. 2010;74(10):2011-5.

Park SK, Park SK. Electrolyzed-reduced water increases resistance to oxidative stress, fertility, and lifespan via insulin/IGF-1-like signal in C. elegans. Biol Res. 2013;46(2):147-52.

使用氢水延长线虫的研究

Zhang M, Li Z, Gao D, Gong W, Gao Y, Zhang C. Hydrogen extends Caenorhabditis elegans longevity by reducing reactive oxygen species. PLoS One. 2020 Apr 22;15(4):e0231972. doi: 10.1371/journal.pone.0231972.

果蝇研究是使用金属镁添加食物。

Klichko VI, Safonov VL, Safonov MY, Radyuk SN. Supplementation with hydrogen-producing composition confers beneficial effects on physiology and life span in Drosophila. Heliyon. 2019 May 14;5(5):e01679. doi: 10.1016/j.heliyon.2019.e01679.

小鼠早衰模型主要从认知功能改善方面

Gu Y, Huang CS, Inoue T, Yamashita T, Ishida T, Kang KM, Nakao A. Drinking hydrogen water ameliorated cognitive impairment in senescence-accelerated mice. J Clin Biochem Nutr. 2010 May;46(3):269-76.

 

三、氢气和衰老相关信号通路研究

衰老相关信号通路最重要的有三种,分别是Sirt1mTORAMPK。热量限制、白藜芦醇和NAD以及最近热卖的NMN主要是通过Sirt1通路发挥作用。mTOR是营养感受信号,雷帕霉素抗衰老主要通过这个通路。AMPK则是二甲双胍的菜。

氢气的研究论文中,直接涉及衰老细胞和动物抗衰老的研究并不多。但是涉及上述信号通路的文献比较多,这里列举出来,给大家参考。关于氢气抗衰老的综述目前似乎还没有。有兴趣的学者可以写一篇。

Sun Q, et al. Hydrogen alleviates hyperoxic acute lung injury related endoplasmic reticulum stress in rats through upregulation of SIRT1. Free Radic Res. 2017 Jun;51(6):622-632. 氢气对高氧诱导内质网应激,上调 SIRT1表达

Xing Z, et al. Hydrogen Rich Water Attenuates Renal Injury and Fibrosis by Regulation Transforming Growth Factor-β Induced Sirt1. Biol Pharm Bull. 2017;40(5):610-615.  氢水对肾脏纤维化和Sirt1表达

Li S,et al. Molecular hydrogen protects against ischemia-reperfusion injury in a mouse fatty liver model via regulating HO-1 and Sirt1 expression. Sci Rep. 2018 Sep 19;8(1):14019. 氢气对小鼠脂肪肝缺血再灌注损伤和Sirt1上调

Li SW, et al. Hydrogen-rich water protects against liver injury in nonalcoholic steatohepatitis through HO-1 enhancement via IL-10 and Sirt 1 signaling. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2021 Apr 1;320(4):G450-G463. 非酒精脂肪肝

Lin CL, et al. Hydrogen-rich water attenuates amyloid β-induced cytotoxicity through upregulation of Sirt1-FoxO3a by stimulation of AMP-activated protein kinase in SK-N-MC cells. Chem Biol Interact. 2015 Oct 5;240:12-21. AMPK, 淀粉样蛋白诱导细胞毒性

Du J, Li J, Li R, Yan X. High concentration of hydrogen ameliorates lipopolysaccharide-induced acute lung injury in a sirt1-dependent manner. Respir Physiol Neurobiol. 2021 Oct 28;296:103808.

Yang S, et al. Hydrogen attenuated oxidized low-density lipoprotein-induced inflammation through the stimulation of autophagy via sirtuin 1. Exp Ther Med. 2018 Nov;16(5):4042-4048.

Qi LS, et al. Sirtuin Type 1 Mediates the Retinal Protective Effect of Hydrogen-Rich Saline Against Light-Induced Damage in Rats. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Dec;56(13):8268-79. .

Liu Y, et al. Protective Effect of Hydrogen on Sodium Iodate-Induced Age-Related Macular Degeneration in Mice. Front Aging Neurosci. 2018 Dec 4;10:389. Sirt1 expression

Wang P, et al. Hydrogen Gas Attenuates Hypoxic-Ischemic Brain Injury via Regulation of the MAPK/HO-1/PGC-1a Pathway in Neonatal Rats. Oxid Med Cell Longev. 2020 Feb 13;2020:6978784.

Ku JY, et al. Combination of Korean Red Ginseng Extract and Hydrogen-Rich Water Improves Spermatogenesis and Sperm Motility in Male Mice. Chin J Integr Med. 2020 May;26(5):361-369.

Yan WM,et al. The reason for the amelioration of N-methyl-N-nitrosourea-induced retinitis pigmentosa in rats by hydrogen-rich saline. Int J Ophthalmol. 2017 Oct 18;10(10):1495-1503.

Zhang Z, et al. Hydrogen-saturated saline mediated neuroprotection through autophagy via PI3K/AKT/mTOR pathway in early and medium stages of rotenone-induced Parkinson's disease rats. Brain Res Bull. 2021 Jul;172:1-13.

Fu Z, et al.  Hydrogen-Rich Saline Inhibits Lipopolysaccharide-Induced Acute Lung Injury and Endothelial Dysfunction by Regulating Autophagy through mTOR/TFEB Signaling Pathway. Biomed Res Int. 2020 Jan 30;2020:9121894.

Zhuang X, et al.  Molecular hydrogen attenuates sepsis-induced neuroinflammation through regulation of microglia polarization through an mTOR-autophagy-dependent pathway. Int Immunopharmacol. 2020 Apr;81:106287.

Lu H, et al.  Molecular hydrogen regulates PTEN-AKT-mTOR signaling via ROS to alleviate peritoneal dialysis-related peritoneal fibrosis. FASEB J. 2020 Mar;34(3):4134-4146.

Yao W, et al.  MicroRNA files in the prevention of intestinal ischemia/reperfusion injury by hydrogen rich saline. Biosci Rep. 2020 Jan 31;40(1):BSR20191043. IGF- 1/PI3K/Akt/mTOR



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