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呼吸氢气对肝脏缺血再灌注损伤保护作用

已有 3352 次阅读 2015-4-1 20:47 |个人分类:呼吸氢气|系统分类:论文交流

来自第三军医大学附属西南医院肝胆外科课题组,最近在EXPERIMENTAL AND THERAPEUTICMEDICINE发表论文,证明呼吸氢气对肝脏缺血再灌注损伤具有保护作用。

早在2007年,日本学者报道氢气生物学效应,证明呼吸氢气对脑缺血具有治疗作用,并在《自然医学》发表论文后2月,再次在BBRC杂志上发表论文,证明呼吸氢气对肝脏缺血具有治疗作用,研究内容相对比较单薄,只进行了肝脏功能分析、肝脏HE病理染色和氧化损伤指标MDA水平的分析。呼吸氢气的浓度分为三组,124%。这一研究的设计非常简单,给我的触动非常大,因为我们当时在国际杂志上发表论文比较困难。正是受到这一研究的启发,我们课题组进行了8年的氢气生物学研究,到今天我们已经发表SCI论文70篇,与许多国内外学术机构合作。因此这篇关于肝脏缺血的研究给我留下非常深刻印象。

来自西南医院的最新研究仍然是针对肝脏缺血保护的研究,阅读时需要注意的关键点是,该研究并不是针对缺血的治疗。呼吸氢气后30分钟后,体内几乎不会存在氢气。所以研究显示的效应只能从氢气的间接效应考虑,用抗氧化来解释完全不符合逻辑。当然有可能是呼吸氢气后机体发生了改变,这种改变让肝脏的抗氧化能力提高。这是典型的预适应效应,不是“治疗”的作用。

作为预处理研究,因为是先呼吸氢气后在实行的模型制作,这样研究设计对模型稳定性的要求极高,如果模型不够稳定,则后期研究结果难以保证对比的有效性质。有一些与我们合作的同行曾经考虑过这种给药方法,预先给药是许多动物实验普遍采用的方法,这样容易获得比较理想的干预效果,但这种思路完全不能用于气体的效应研究,例如呼吸氧气、一氧化碳和氢气。当然一氧化碳相对合理一些,因为这种气体能与血红蛋白稳定结合,在体内存在的时间比较长。

本研究中采用了多种给氢气办法,不同浓度,不同呼吸时间,总分组为9组,检测的方法包括肝功能、PCRElesiaWestern blotHE和电子显微镜超微结构等等,对炎症因子、细胞凋亡、氧化相关基因和某些信号传递分子等进行了多角度分析。工作量相对比较大,至少比2007年日本学者的要大许多。但是阐述的问题并不够深入,仍然描述性研究。

如果确认存在本研究中的效应,应该考虑采用非缺血模型,观察氢气本身产生的效应,以获得氢气在机体中的效应分子。

全文:

etm.2015.2385_AOP_PDF.pdf


研究摘要

Hydrogenhas been demonstrated to function as a novel antioxidant and exert therapeuticantioxidant activity in a number of diseases. The present study was designed toinvestigate the effect of hydrogen inhalation on liver ischemia/reperfusion(I/R) injury in rats. The portal triad to the left lobe and the left middlelobe of the liver were completely occluded for 90 min. This was followed byreperfusion for 180 min. The rats subse- quently underwent syngeneic orthotopicliver transplantation. Inhalation of various concentrations (1, 2 and 3%) ofhydrogen gas and its administration for different durations (1, 3 and 6 h)immediately prior to the I/R injury allowed the optimal dose and duration of administrationto be determined. Liver injury was evaluated through biochemical andhistopathological examinations. The expression levels of proinflammatory cyto-kines, including tumor necrosis factor (TNF)-α and interleukin (IL)-6, weremeasured by enzyme-linked immunosorbent assay and quantitative polymerase chainreaction (qPCR). Liver nuclear factor κB (NF-κB) was detected by qPCR andwestern blot analysis. Inhalation of hydrogen gas at 2% concentration for 1 hsignificantly reduced the serum alanine aminotransferase (ALT) and aspartateaminotransferase (AST) activities, the expression of cytokines, including IL-6,TNF-α, early growth response protein 1 (Egr-1) and IL-1β, and morphologicaldamage. In addition, the mRNA and protein expression levels of NF-κB, hemeoxygenase-1 (HO-1), B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) and zinc finger protein A20 (A20)in rats where only the donors received hydrogen were significantly increasedcompared with those in rats where both the donor and recipient, or only therecipient received hydrogen. The results indicate that hydrogen



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