5.1 破骨细胞：RANKL–TRAF6–Rac1–NOX–ROS–NFATc1轴

连接RANKL驱动破骨细胞生成与氢气效应的主要氧化还原敏感通路总结见图4。重要提示：图中氢气相关效应均来自非尿毒症模型，不能视作CKD-MBD中已证实机制。

> 图4 氢气与破骨细胞：阻断RANKL–TRAF6–Rac1–NOX–ROS–NFATc1轴。RANKL结合RANK招募TRAF6，激活Rac1与NOX依赖的超氧阴离子生成，线粒体ROS同时参与。由此产生的必需ROS爆发放大ERK、p38、JNK MAPK、AKT与经典NF-κB激活，最终汇聚于c-Fos与NFATc1自放大，启动破骨细胞效应程序（Acp5/TRAP、Ctsk、Mmp9、Car2、Atp6v0d2、降钙素受体）。NRF2作为该环路生理刹车：RANKL与M-CSF降低破骨前体细胞NRF2/KEAP1比值，允许ROS升高；激活NRF2可恢复细胞保护酶表达，抑制NFATc1。H₂已证实作用位点以实心抑制符号标记：胞内ROS降低、NADPH氧化酶活性抑制、Rac1下调、MAPK/AKT/NF-κB信号失活。假说通路标记为虚线抑制符号：H₂阻断膜脂质自由基链式反应，减少氧化磷脂介质，减弱钙内流、钙调磷酸酶激活，进而抑制NFATc1诱导。该关联已在非骨骼细胞证实，但从未在破骨细胞验证，作为统一机制提出（第4.2节、第10部分优先研究iv）。

通路（已确立）：RANKL结合RANK招募TRAF6，激活Rac1依赖NADPH氧化酶，线粒体ROS作为额外氧化来源[15,16]。产生的ROS爆发是破骨细胞分化必需，整合ERK、p38、JNK、AKT、经典NF-κB通路，最终激活c-Fos与NFATc1。NFATc1继而启动破骨细胞效应程序，包括TRAP/Acp5、组织蛋白酶K、MMP-9、碳酸酐酶II、V型ATP酶亚基、DC-STAMP、降钙素受体[15,16,78]。

NRF2作为生理刹车（已确立）：RANKL/M-CSF信号降低破骨前体细胞NRF2/KEAP1比值，允许分化所需ROS升高。实验激活NRF2降低胞内ROS、减少破骨细胞生成；NRF2缺失则产生相反效应[24,78]。Nrf2缺陷骨髓巨噬细胞胞质与线粒体ROS蓄积，更容易分化，该效应可被抗氧化剂或NOX/线粒体ROS抑制逆转[25]。药物阻断KEAP1-NRF2相互作用抑制破骨细胞生成，减轻去卵巢诱导骨丢失[23]；一个临床阶段NRF2激活剂也表现出类似抗破骨效应[79]。综上，NRF2是内源性重要的破骨细胞生成抑制因子。

H₂对破骨细胞的作用（核心结论，已证实）：在RANKL刺激RAW264.7细胞与原代骨髓巨噬细胞中，H₂抑制破骨细胞分化与吸收陷窝形成[43]。H₂降低胞内ROS、NADPH氧化酶与Rac1活性，抑制MAPK、AKT、NF-κB信号以及多个破骨细胞效应基因。该效应作用于RANKL-Rac1/NOX-氧化还原网络上游，而非单一终末氧化产物。

多项体内模型支持该抗骨吸收效应。富氢水减轻糖皮质激素暴露斑马鱼鳞片破骨细胞活化与骨丢失[45]；富氢水在后肢卸载模型减轻氧化应激、破骨细胞生成和骨丢失[42]。在衰老牙周组织与高脂饮食肥胖模型中，富氢水减轻氧化损伤、降低牙槽骨破骨细胞活性[46,47]。去卵巢大鼠模型中，富氢水维持股骨与椎体骨量指标，同时降低股骨氧化应激[44]。尽管研究存在异质性，多个模型一致支持抗骨吸收作用。

对CKD的意义（假说）：继发性甲旁亢造成高转换型肾性骨病，特点是炎症微环境下RANKL驱动破骨细胞过度生成。H₂在非尿毒症模型抑制的通路——Rac1/NOX来源ROS、MAPK、AKT、NF-κB，以及潜在钙/NFATc1通路，恰好对应该病变。可检验预测：在高转换CKD患者中，H₂优先降低TRAP-5b、CTX等骨吸收标志物。但在低转换型疾病，进一步抑制破骨细胞可能无效甚至有害；该相互竞争效应见5.6节。

 5.2 成骨细胞与成骨前体细胞：NRF2、Wnt/β-连环蛋白–FoxO与线粒体功能

与成骨细胞功能相关的主要氧化还原敏感机制，以及H₂潜在调控作用见图5。

> 图5 氢气作用于成骨细胞与骨细胞：NRF2、β-连环蛋白–FoxO转换，以及尚未探索的骨细胞体系。上图（成骨细胞）：Wnt配体结合卷曲蛋白/LRP5-6，稳定β-连环蛋白，启动TCF/LEF依赖RUNX2、SP7转录，驱动碱性磷酸酶、I型胶原、骨钙素表达。氧化应激激活FoxO，与TCF竞争有限的β-连环蛋白池，使Wnt信号偏离成骨方向；ROS同时激活JNK/p38诱发凋亡；GSK3β介导β-连环蛋白与NRF2调控耦合。尿毒症刺激（硫酸吲哚酚经AhR与ROS；对甲酚硫酸经JNK/p38）降低细胞活力、抑制分化、下调PTH1R，造成骨骼PTH抵抗。H₂已证实效应标记：TNF-α损伤成骨细胞中恢复碱性磷酸酶活性与Runx2表达，维持线粒体功能。假说效应标记为虚线箭头：间接激活NRF2，降低驱动β-连环蛋白–FoxO转换的H₂O₂；PGC-1α依赖线粒体生物合成；抑制活性醛生成，减少非酶促胶原交联——这是一种传统骨转换终点无法反映的骨质量机制。警示标注存在矛盾结果：斑马鱼鳞片模型中，富氢水不能逆转糖皮质激素对成骨细胞碱性磷酸酶的抑制。下图（骨细胞）：骨细胞调控输出——RANKL/OPG、硬骨抑素、DKK1、FGF23及其尿毒症下紊乱；H₂相关证据框空白。标注五项可检验假说：减轻骨细胞凋亡；维持可溶性α-Klotho；下调ROS依赖Sost诱导；恢复连接蛋白43半通道介导的力学传导；调控局部HIF信号。检索文献未发现骨细胞直接相关数据；上述通路作为待验证假说，列为实验优先方向。

通路（已确立）：成骨细胞分化依赖经典Wnt/β-连环蛋白信号，TCF/LEF诱导RUNX2、SP7/Osterix，后续表达碱性磷酸酶、I型胶原、骨钙素。氧化应激通过激活FoxO（与TCF竞争β-连环蛋白）以及应激激酶、凋亡通路破坏该程序[17,18]。GSK3β提供β-连环蛋白与NRF2信号之间另一氧化还原敏感耦合节点[17,85,86]。ROS-FoxO–β-连环蛋白轴同样参与衰老、雌激素缺乏相关骨丢失[19,20,21]。

尿毒症叠加效应（已确立）：硫酸吲哚酚损害成骨细胞活力与分化，下调PTH1R，造成骨骼PTH抵抗；对甲酚硫酸激活成骨细胞JNK与p38 MAPK。上述效应叠加代谢性酸中毒与炎症信号，在CKD中形成低成骨活性微环境。该表型与早期CKD低转换模式相符，但骨转换不能仅依靠PTH推断[90,91]。

H₂对成骨细胞作用（提示性证据）：TNF-α损伤大鼠成骨细胞中，H₂恢复碱性磷酸酶活性与Runx2表达，减轻氧化、炎症损伤，维持线粒体功能[48]。模拟微重力模型中H₂改善成骨细胞分化[42]。兔激素性骨坏死模型中，H₂减轻氧化应激与凋亡，组织学保护骨组织[49]；富氢生理盐水在糖尿病大鼠中保护骨体积与生物力学性能[50]。上述研究提示潜在成骨保护效应，但无法证实稳定的促骨形成作用。

矛盾证据：泼尼松处理斑马鱼鳞片模型中，富氢水可阻止破骨细胞活化，但不能逆转被抑制的成骨细胞碱性磷酸酶活性，也不能改善骨修复[45]。该破骨选择性结果非常重要，提示不能预设H₂天然具备促骨形成作用。在低转换肾性骨病，重塑本已减弱[90,91]，最终净效应取决于成骨/骨细胞保护效应，是否超过破骨细胞介导重塑启动的进一步抑制。

成骨细胞效应候选机制（假说）：三条通路需要直接验证：（1）适度激活NRF2，升高HO-1、NQO1与谷胱甘肽储备，减少β-连环蛋白从TCF向FoxO分流[13,32,85]；（2）PGC-1α介导线粒体生物合成与能量代谢改善[87]；（3）抑制脂质自由基链式反应与活性醛生成[30,31]，减少胶原与基质蛋白羰基化。第三条机制对CKD尤其重要，它可以改善骨材料质量，而不引起传统骨转换标志物或DXA骨密度大幅改变。

 5.3 骨细胞：硬骨抑素、RANKL/OPG、FGF23–Klotho与力学传导（图5）

图5 成骨细胞与骨细胞中的分子氢：NRF2、β-连环蛋白–FoxO转换及尚未探究的骨细胞体系

上图（成骨细胞）：Wnt配体结合卷曲蛋白/LRP5-6受体后，稳定β-连环蛋白，进而启动TCF/LEF依赖的RUNX2与SP7转录，促进碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原及骨钙素表达。氧化应激激活FoxO蛋白，FoxO与TCF竞争有限的β-连环蛋白库，使Wnt信号不再促成骨分化；活性氧（ROS）还可激活JNK/p38通路诱导细胞凋亡，GSK3β参与β-连环蛋白与NRF2的调控。尿毒症相关刺激（硫酸吲哚酚经芳香烃受体AhR与ROS通路；对甲酚硫酸经JNK/p38通路）会抑制细胞活力、成骨分化以及PTH1R表达，造成骨骼对甲状旁腺激素抵抗。已证实的氢气作用标注如下：可恢复肿瘤坏死因子α（TNF-α）损伤的成骨细胞中碱性磷酸酶活性与Runx2表达，并维持线粒体功能。虚线箭头代表假说性作用：氢气间接激活NRF2，降低驱动β-连环蛋白–FoxO转换的过氧化氢水平；PGC-1α介导线粒体生物合成；抑制活性醛生成，进而减少非酶促胶原交联——这是传统骨转换指标无法检测到的骨质量调控机制。一处警示标注记录了矛盾研究结果：在斑马鱼鳞片模型中，富氢水无法逆转糖皮质激素对成骨细胞碱性磷酸酶的抑制作用。下图（骨细胞）：展示骨细胞的调控输出因子（RANKL/OPG、硬骨素、DKK1、FGF23）及其在尿毒症状态下的紊乱情况，图中专门留出空白区域代表**氢气相关证据缺失**。图中标注5项可检验假说：减轻骨细胞凋亡；维持可溶性α-Klotho蛋白水平；抑制ROS介导的Sost基因上调；恢复连接蛋白43半通道依赖的力学信号转导；调控局部缺氧诱导因子（HIF）信号通路。本次检索文献中未发现氢气作用于骨细胞的直接实验数据；上述通路仅作为待验证假说，是后续实验研究的重点方向。

通路（已确立）：骨细胞通过分泌RANKL、硬骨抑素、DKK1、FGF23，依靠纤毛、整合素锚定、连接蛋白43半通道传导力学负荷，协调成人骨骼重塑[21,51,52]。骨细胞凋亡可启动靶向重塑；过量氧化应激促进骨细胞死亡，损害力学信号传导[19,20,21]。

尿毒症叠加效应（已确立）：进展性肾性骨病早期即出现骨细胞Wnt/β-连环蛋白抑制[83]。随肾功能下降，硬骨抑素、FGF23通常升高，Klotho下降，改变矿物质与氧化还原信号[69,70,71]。硫酸吲哚酚同样上调骨细胞Sost、Dkk1表达，改变RANKL/OPG比值[65,67]，将尿毒症潴留溶质与骨细胞重塑信号关联。

H₂对骨细胞作用：证据空白：本文检索范围内没有任何研究检测H₂暴露对骨细胞或MLO-Y4、IDG-SW3、Ocy454等骨细胞样细胞系的影响；也没有任何骨骼研究在H₂干预后测定硬骨抑素、DKK1、骨细胞RANKL/OPG。该空白十分关键：骨细胞整合成骨与骨吸收信号，可为CKD临床试验提供早期生物标志物。

骨细胞可检验假说：①H₂减轻骨细胞凋亡，与其在激素性骨坏死中的抗凋亡效应一致[49]；②缺血再灌注损伤模型中H₂维持肾脏Klotho表达[92]，提示可溶性或骨骼α-Klotho可作为CKD靶点结合标志物；③降低ROS依赖Sost诱导，解除Wnt信号抑制；④恢复氧化敏感连接蛋白43半通道功能与力学传导；⑤H₂调控HIF信号[13]，改变骨细胞对生理性低氧微环境应答。所有机制均未在骨骼中验证，需明确标记为假说。

上述均为机制假说，不是已证实的H₂效应。现有骨细胞培养体系可在可控尿毒症条件下直接、相对快速开展验证。

 5.4 骨髓基质与骨免疫界面

骨髓基质细胞平衡成骨与成脂分化；氧化应激叠加炎症因子，可使该平衡偏向脂肪生成。在CKD中，同一套损害成骨细胞生成的炎症微环境，还通过IL-1β、IL-6、TNF-α、MCP-1促进RANKL介导骨吸收[58,72]。

在和该界面相关肾损伤模型中，H₂具备抗炎效应。富氢水降低自发性高血压大鼠肾脏NF-κB激活与促炎因子水平[93]；脓毒症肾损伤H₂治疗降低IL-6、TNF-α，升高IL-10、TGF-β，促进M2巨噬细胞极化[94]。将上述效应外推至尿毒症骨骼具备生物学合理性，但这些研究均未测定骨骼终点。

 5.5 毒物兴奋效应难题：为什么骨骼不是“抗氧化越多越好”

骨骼氧化还原靶向治疗必须考虑NRF2非单调剂量-效应关系。NRF2缺乏会增加破骨细胞生成与骨吸收[24,25,78]；而NRF2过度激活同样破坏骨骼稳态：Keap1敲除造成骨量减少、成骨细胞分化缺陷；Keap1杂合子中等程度NRF2激活可提升矿化沉积与骨形成[79,95,96]。其他NRF2激活模型同样出现破骨、成骨同时受抑，当成骨抑制占优时出现骨发育不良[97]。

上述结果提示存在氧化应答适宜窗口，而非简单的抗氧化剂越多越好。CKD中强效NRF2激活剂临床效果参差不齐，印证该通路药物调控难度，但肾脏不良/中性结局不能简单归因于骨骼层面的毒物兴奋效应[98,99]。

因此H₂的价值在于作为相对温和的间接氧化还原调节剂，而非强制NRF2激活剂。它或许可以降低上游氧化负荷，同时保留部分生理性氧化还原信号[13,27,30]。该“保留生理信号”假说可检验：如果临床可实现的H₂暴露，无法显著改变骨骼氧化还原或靶点结合标志物，那么正是这种温和药理学特征，导致其缺乏疗效。

 5.6 H₂依赖骨转换状态的效应：低转换/高转换肾性骨病的双向重塑稳态调节假说

不同细胞谱系证据指向一个可检验的骨转换状态模型。肾性骨营养不良涵盖低转换动力缺失性骨病（ABD）、正常转换、高转换纤维性骨炎。过量ROS抑制成骨细胞分化[13,17]，同时作为RANKL驱动破骨细胞生成必需信号[15,16]。因此H₂可能纠正重塑偏离正常的病理状态，而非单向统一改变重塑。该“双向重塑稳态调节”属于假说，不是已证实效应；核心预测是预设氢气×骨转换状态交互作用。

低转换骨病：潜在解除尿毒症抑制（假说）：动力缺失性骨病不只是PTH偏低。尿毒症毒素、炎症、氧化应激、线粒体损伤可直接抑制成骨谱系功能。硫酸吲哚酚在成骨细胞诱发氧化应激与PTH抵抗，减弱PTH1R-Gsα-cAMP-PKA-CREB通路[61,63]；CKD-MBD骨骼已证实存在线粒体功能异常与线粒体自噬阻断[100]。骨细胞中硫酸吲哚酚降低RANKL/OPG，升高硬骨抑素与DKK1，PTH可逆转该改变[101]。理论上H₂可改善线粒体功能、PTH应答与骨细胞Wnt拮抗物的分泌。一项鉴别实验可固定PTH水平，检验H₂在尿毒症成骨细胞中是否提升cAMP/CREB和RUNX2/Osterix应答[48]。这些潜在保护机制尚未证实。

动力缺失骨病悖论：H₂最稳定的骨骼效应是通过降低ROS、抑制MAPK/AKT/NF-κB抑制破骨细胞生成[42,43,45]。在已确诊动力缺失骨病中，进一步抑制破骨细胞会降低重塑启动，进而限制耦合的成骨细胞募集。因此不能预设低转换骨病可获益；必须成骨/骨细胞保护效应超过抗破骨效应才能获益。这种相互拮抗的生物学机制，说明骨转换分层与耦合的骨形成/骨吸收终点必不可少。

高转换骨病：机制匹配度最高（假说）：继发性甲旁亢时，成骨谱系细胞与骨细胞持续PTH1R信号上调RANKL、降低OPG，激活TRAF6-Rac1-NOX-ROS-MAPK/NF-κB-NFATc1级联。H₂可在上游减轻影响RANKL/OPG的氧化/炎症信号，下游减弱破骨前体细胞RANKL诱导ROS爆发[43]。腺嘌呤诱导CKD模型中RANKL抑制改善皮质骨与骨吸收异常[96]，支持该通路病理意义。因此尿毒症H₂实验需要验证：在PTH不变的前提下，破骨细胞NFATc1、组织蛋白酶K、皮质骨孔隙率是否下降；若成立，则提示效应来源于骨骼本身，而非甲状旁腺介导。

相反效应具备生物学合理性（假说）：关键变量可能是细胞谱系特异性病理氧化负荷，而不是骨转换本身。过量ROS抑制成骨分化，但促进破骨生成。一种优先抑制破坏性氧化化学、保留生理信号的调节剂[27,30,31]，在不同细胞谱系、不同骨转换状态下净效应可不同。核心预测不是一定会刺激低转换骨骼，而是应答依赖骨转换状态，对正常重塑干扰最小。

纵向推论：CKD进展过程中主要骨骼病变类型可发生改变[61,102]。理论上H₂早期可维持成骨细胞应答，继发性甲旁亢形成后抑制RANKL/ROS依赖骨吸收。该假说需要在正常、低、高转换尿毒症模型随机分为H₂或对照组，采用动态组织形态计量学、皮质骨孔隙率指标，并预设氢气×骨转换交互作用进行验证。同源原代细胞体外实验有助于区分骨骼固有应答与全身混杂因素。在完成这类研究前，双向稳态调节模型属于可检验框架，不是H₂已证实效应（图6）。

> 图6 氢气在肾性骨病中的骨转换状态依赖假说。低转换/动力缺失骨病：毒素、炎症、线粒体氧化抑制PTH/Wnt成骨程序。假说认为H₂可部分解除这类抑制；但其已证实的抗破骨效应可能进一步降低重塑启动，因此净效应不确定。高转换继发性甲旁亢：RANKL/OPG信号升高，激活RANKL-TRAF6-Rac1-NOX-ROS-MAPK/NF-κB-NFATc1级联，H₂抑制骨吸收的机制依据更强。若H₂作为稳态、保留生理信号调节剂，则接近正常转换组预计变化很小。所有重塑稳态调节效应均为假说；决定性实验需要预设氢气×骨转换状态交互作用，使用动态组织形态计量学与皮质骨结构终点。

 6 骨骼疾病氢气临床前证据

表2汇总骨骼与骨细胞模型的氢气临床前证据。解读时重点关注四点。

1. 抗骨吸收信号：RANKL刺激细胞、去卵巢、后肢卸载、糖皮质激素暴露、衰老牙周、肥胖、糖尿病骨病等多种模型中，H₂均可重复观察到破骨细胞活性下降或骨量保留[42,43,44,45,46,47,48,49,50]。不同损伤模型中一致性支持生物学合理性，但研究质量、物种、暴露方式、发表偏倚限制结论确定性。

2. 成骨细胞信号：TNF-α损伤细胞、模拟微重力模型报道成骨保护效应[42,48]；但在糖皮质激素斑马鱼鳞片模型未观察到[45]。因此促骨形成效应具有模型依赖性，尚无定论。

3. 尿毒症证据空白：氢气已在实验肾病模型研究肾脏与心血管终点；但本文纳入的干预研究，均没有在CKD/尿毒症模型设置骨骼终点。尿毒症骨骼在骨转换、矿化、内分泌信号、基质化学上和常规骨质疏松模型存在差异，不能直接外推结论。

4. 方法学局限：不同研究H₂浓度与给药剂量报道不一致；制备、储存、给药过程中的损耗很少定量。随机化、分配隐藏、结局盲法评估、样本量依据描述参差不齐。多个模型相对于骨骼重塑周期而言观察时间较短。上述局限增大效应高估与发表偏倚风险。

 7 CKD与透析人群氢气临床证据

表3汇总人体研究证据。临床经验集中在透析人群，非透析CKD数据稀少，所有研究均未纳入骨骼特异性终点。

基于氢气的透析研究：早期电解富氢血液透析研究证实可行性，并报道氧化应激指标改变[34,36]。另一项腹膜透析研究利用白蛋白氧化状态，证实富氢暴露后局部/全身氧化应激信号变化[35]。一项纳入262名患者血液透析研究12个月中期分析显示，疲劳、瘙痒减轻，降压药使用减少，透析充分性无差异[37]。后续309名患者前瞻性观察队列显示富氢透析（E-HD）复合临床结局改善[38]。后续综述总结氢气临床应用，指出机制与落地的未解决问题[103]。独立电解还原水研究同样报道透析相关氧化应激、红细胞损伤、T细胞指标改善[104,105,106]。

批判性评价：临床信号属于初步证据，不具备确定性。关键E-HD结局研究为前瞻性，但非随机、非盲法；治疗由中心条件决定，而非个体随机分配。该设计存在中心效应与残余混杂；复合结局与机构特异性透析方案限制外推性。现有证据仅支持可行性与生物学活性，不能证实对CKD-MBD或骨骼终点有效。

口服制剂：首项人体HRCC研究纳入16名代谢综合征受试者，设置3个剂量，持续4周；无重大安全信号，甘油三酯下降，生活质量无变化[39]。非对照、小样本、短期、非CKD人群，仅证明初步耐受性。

骨骼相关临床证据空白：本文检索到的所有CKD氢气研究，均未将骨特异性碱性磷酸酶、TRAP-5b、CTX、P1NP、硬骨抑素、FGF23、骨密度、组织形态计量学或骨折作为终点。注册库检索同样未找到已完成、带有骨骼终点的CKD氢气试验[13]。因此任何肾性骨获益的假说，均来自非骨骼模型与相关氧化还原生物学推导。

 8 骨-血管轴与组织特异性难题

CKD中血管钙化与骨骼脆性共存。高磷血症、钙蛋白颗粒、炎症、氧化应激、Klotho缺乏可诱导血管平滑肌细胞（VSMC）发生成骨样转分化[68,69,70,71,107,108]。硫酸吲哚酚诱导ROS是促进血管成骨样转变的机制之一[62,108]。

全身氧化还原调节因此可同时影响骨骼与血管。间接支持证据：氢气稳定LDL受体敲除小鼠动脉粥样硬化斑块[109]；富氢水降低高血压大鼠肾脏NF-κB激活[93]。但上述模型均不能证实CKD-MBD中血管获益。

这就带来组织特异性难题：RUNX2激活在血管平滑肌细胞代表病理性成骨转化，需要避免；但RUNX2是正常成骨细胞分化必需分子。全身氧化还原干预会同时作用于两个组织。保留生理信号型调节，理论上可优先减弱病理性磷/ROS驱动血管信号，同时保留Wnt、PTH依赖的成骨细胞程序，但仍属于假说。因此临床研究必须同步评估骨骼与血管终点；当氢气制剂含钙载体时，这点尤其重要（图7）。

> 图7 骨-血管组织特异性、氧化应答窗口与转化路线图。A对比血管平滑肌细胞病理性ROS/磷驱动RUNX2激活，和成骨细胞生理性Wnt/PTH依赖RUNX2活性；解释为什么全身氧化还原干预必须同步评估骨骼与血管。B描述NRF2活性与骨重塑的非单调关系：NRF2不足利于氧化应激介导破骨生成；过度激活抑制成骨分化；H₂定位为假说中的温和、保留生理信号调节剂，而非强制NRF2激活剂。C提出序贯开发方案：①骨细胞与尿毒症骨骼研究，测定骨骼药代动力学；②基于生物标志物的剂量/暴露研究；③在透析队列增加骨骼研究终点；④骨转换分层随机试验，预设一项主要机制终点，次要终点含HR-pQCT与血管钙化；⑤开发无钙固体氢载体。

超越ROS中心模型，细胞外基质（ECM）重塑是另一氧化还原敏感轴，与CKD-MBD相关。基质金属蛋白酶（MMPs，尤其MMP-2、MMP-9）调控细胞外基质降解与重塑，参与氧化损伤、炎症向肾纤维化进展；MMP-9也是5.1节讨论破骨细胞效应程序组分，建立氧化应激下肾脏与骨骼基质重塑的概念关联[110]。该引用仅作为生物学框架，不提供H₂改善肾纤维化或MMP活性的直接证据；H₂对肾性骨病ECM/MMP生物学效应仍属于机制假说（图3）。

 9 临床意义

现有证据带来五项实践启示（表4）。

1. H₂应作为辅助方案，而非替代方案：现有证据不支持用H₂替代磷管理、维生素D治疗、PTH控制，或指南推荐的骨质疏松治疗[8,9,10]。未来即便应用，也只能作为CKD-MBD规范治疗基础上的添加手段。

2. 维持性血液透析是最适合的初始临床场景：该人群骨折、氧化应激负荷高，常规生化监测完善，可利用现有体外循环给予H₂，不额外增加液体摄入[4,34,37,38]。高氢透析液促使白蛋白结合型硫酸吲哚酚解离这一发现，提供另一骨骼相关机制假说，有待临床验证[73]。

3. 预先设定骨转换表型：直接临床前证据最强的是抑制破骨细胞生成，最匹配高转换继发性甲旁亢。低转换/动力缺失骨病净效应不确定：潜在成骨/骨细胞保护效应，会和破骨介导重塑进一步抑制相互竞争。动力缺失骨病在CKD与透析人群并不少见[90,91]，因此可用PTH、骨特异性ALP、TRAP-5b富集推测骨转换分层人群，而不能依靠它们做确定性组织学分型。骨组织形态计量学仍是金标准，条件允许应纳入机制子研究。

4. HRCC带来的钙暴露必须作为干预变量：无液体负荷的固体氢给药对非透析CKD很有吸引力[13,39,40]，但碳酸钙载体直接影响CKD-MBD核心的钙平衡与血管钙化问题[8,9]。临床试验必须报告每剂元素钙、总合并钙暴露、血钙/PTH应答与血管钙化。晚期CKD优先开发无钙氢载体。

5. 早期试验优先采用机制与结构终点，骨折作为后期疗效终点：可行终点包括全身氧化应激标志物、骨转换标志物、硬骨抑素、FGF23、可溶性α-Klotho，HR-pQCT评估皮质骨孔隙率与骨小梁微结构[52,53]。必须证实靶点结合与骨骼安全性后，再将骨折预防作为晚期疗效终点。晚期CKD优先选用骨特异性碱性磷酸酶（BALP）、TRAP-5b作为骨转换标志物；CTX与总P1NP受肾脏清除下降影响。FGF23、硬骨抑素、可溶性α-Klotho作为探索性CKD-MBD/全身标志物，不作为已验证的H₂骨骼靶点标志物。

 10. 知识空白与未来研究方向

本文提出八项研究重点，大致按照机制可研究性到临床转化的顺序排列。

(i)明确骨细胞对氢气（H₂）的应答。在尿毒症环境（硫酸吲哚酚、对甲酚硫酸、高磷酸盐）下，将MLO-Y4、IDG-SW3和Ocy454细胞暴露于氢气，检测硬骨素（SOST）、DKK1、RANKL/OPG、FGF23、细胞凋亡、连接蛋白43半通道活性以及力学响应性。该研究可直接填补该细胞谱系最大的证据空白。

(ii)在尿毒症骨模型中验证氢气作用。在5/6肾切除模型、腺嘌呤诱导慢性肾脏病模型以及Cy/+大鼠模型中，对比多种成熟的氢气给药方式，采用动态组织形态计量学、显微CT、生物力学测试与基质质量检测进行评估。此类研究需包含骨转换表型分型，而非仅设置慢性肾脏病组与对照组做简单对比。

(iii)建立骨骼药代动力学数据。测定不同给药方式下，血液、骨髓、矿化骨组织中氢气暴露水平；在技术可行条件下，检测骨陷窝-骨小管微环境内氢气浓度。组织内氢气检测理论上具备可行性，但目前尚未得到验证。

(iv)验证NFAT假说。探究氢气是否能够抑制RANKL诱导的破骨前体细胞钙离子振荡、钙调磷酸酶活性以及NFATc1自身放大效应，同时考察氧化磷脂介质是否参与该过程[30,31]。该实验有望将氢气的化学特性与已证实的抑制破骨细胞表型直接关联。

(v)确定暴露-效应窗口。在成骨细胞与破骨细胞体系中设置大范围氢气暴露梯度，同时检测还原应激相关标志物，明确氢气效应是否呈双相性，以及该效应与NRF2活性之间的关联[95,96]。

(vi)在现有透析项目中增设骨骼研究终点。对于已开展电解透析（E-HD）的中心，前瞻性收集骨转换标志物、硬骨素、FGF23、可溶性α-klotho蛋白，并采用高分辨外周定量CT（HR-pQCT）评估，可高效初步评估氢气对人体骨骼靶点的作用，暂不做疗效因果推断。

(vii)开展基于骨转换分层的随机试验。开展早期双盲、假对照试验，对比富氢透析液与常规透析液；预先设定一项主要机制终点（如经验证的骨转换指标或全身氧化还原指标），并根据预估骨转换表型进行分层。高分辨外周定量CT检测的骨皮质孔隙率、其他骨标志物及血管钙化设为次要或探索性终点。试验方案需验证氢气暴露量与靶点结合情况，统一透析相关采样时间，控制慢性肾脏病-矿物质骨病（CKD-MBD）相关治疗及合并症，并预设安全性监测方案。条件允许时，开展四环素标记骨活检子研究，可实现最可靠的骨转换分型。

(viii)标准化制剂与暴露参数报告。开发适用于慢性肾脏病的非钙型固态氢气载体；所有研究均需报告溶解氢浓度、给药总量、给药途径、暴露时长与频次、配制储存条件、给药间隔、检测方法，以及可测得的血液/组织氢气浓度。富氢水（HRW）、富氢盐水（HRS）、电解透析（E-HD）与固态氢气制剂应视为药理学上不同的暴露方式，不可相互等同替换。

 11. 局限性

本综述最主要的局限是证据链属于间接证据。

本文为叙述性综述，并非严格的系统综述。研究方案未进行注册，未采用双人独立文献筛选，也未使用标准化偏倚风险评估工具；尽管采用结构化文献检索并明确证据分级，但仍可能存在选择偏倚与解读偏倚。

目前尚未找到同时涵盖氢气、慢性肾脏病与骨骼结局的直接研究证据。因此文中提出的作用机制，依靠尿毒症骨生物学、非尿毒症骨骼氢气模型、肾病氢气研究三类证据交叉推断，每一类证据都存在转化失败的可能性。

发表偏倚与商业偏倚也可能影响氢气相关文献。临床研究集中在少数项目中，阴性临床前研究结果可能发表不足。以上因素说明，研究结果需要独立重复验证，同时研究数据应透明公开。

不同研究中氢气剂量与暴露方案缺乏统一标准，难以开展定量对比，也无法给出具备临床依据的推荐剂量。

最后，常用骨骼模型（斑马鱼鳞片、后肢去负荷模型、卵巢切除模型、糖尿病模型、兔骨坏死模型）无法复刻人尿毒症骨的内分泌、矿物质与基质微环境。因此，这类模型得出的结果仅可作为机制佐证，不能作为慢性肾脏病-矿物质骨病的直接证据。

 12. 结论

氧化应激与氧化还原信号紊乱是肾性骨病潜在的致病因素：尿毒症毒素、炎症、矿物质代谢紊乱与透析治疗共同作用，调控破骨细胞、成骨谱系细胞和骨细胞通路。氢气受到关注，是因为其分子体积极小，且现有假说认为它可保留正常信号通路、调控氧化还原反应，这一点与广谱抗氧化剂或强效NRF2激活剂类干预手段存在差异。

现有证据仍为间接证据。在非尿毒症模型中，氢气可稳定抑制破骨细胞生成；但成骨细胞应答结果不一致，且暂无骨细胞相关直接数据。本综述检索到的慢性肾脏病氢气研究，均未设置骨骼特异性终点。因此机制证据最强的场景为高骨转换型肾病骨病：氢气抑制RANKL-活性氧-NFATc1通路，与该类型病变病理特征吻合。而在低骨转换/动力缺失型骨病中，氢气获益尚不明确——即便氢气可改善成骨细胞/骨细胞损伤，也可能因进一步抑制骨重建启动而抵消获益。含钙固态氢气制剂还会带来慢性肾脏病特有的血管与钙平衡风险。

综上，氢气应被视作可验证的辅助干预手段，而非已确立的慢性肾脏病-矿物质骨病治疗方案。优先开展的研究应建立骨骼药代动力学，在尿毒症骨模型中直接验证氢气效应，预先考量骨转换状态带来的效应差异，统一暴露方案，并同步评估骨骼与血管结局。在得出疗效结论前，必须开展独立、对照充分的临床试验；针对低骨转换型骨病，研究需格外谨慎。

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