氢气治疗帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病的疗效
作者:余梓阳 来源:健康在线 时间:2023-04-21 16:39 阅读量:18527
神经退行性疾病 是一组衰老性疾病的统称,通常由神经元细胞死亡引发,常见表现为运动、记忆功能受损(1)。最新研究证据表明,氧化应激(OS)在许多脑相关疾病的发病机制中起到了重要作用,如阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、脑缺血和其他脑损伤等(2-4)。
我们的细胞必须保持适度的氧化水平,才能维持正常的生理功能。然而,当这个水平超过一定程度,造成氧化应激,就会导致氧化损伤,导致细胞凋亡(5)。
人体内有一套内源性抗氧化系统,包含超氧化物歧化酶 、过氧化氢酶 (CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx) 和谷胱甘肽等,它们能够维持人体氧化平衡,清除自由基等引起氧化应激的物质,保护神经细胞(6)。当这种平衡机制被破坏,就会发生氧化应激,引起各种神经退行性疾病。例如,当SOD活性被破坏,会激活与帕金森病(PD)和 阿尔茨海默病(AD)中与氧化应激(OS)相关的发病机制(7)。
近年来,研究人员一直在评估抗氧化剂在预防、缓解神经退行性疾病中的作用。最近,分子氢 作为一种安全有效的医用气体,通过清除羟基自由基 (OH) 、过氧亚硝酸盐(ONOO-) 等自由基,减轻氧化应激(OS)水平,在医学领域引起了极大的关注(8)。
各种研究都强调了氢气通过降低氧化应激水平发挥其积极作用(9)。有许多方便有效的氢气给药途径,例如吸入氢气、口服富氢水 (HRW)、注射富氢生理盐水(HS) 、直接作用于患处(如淋浴、滴眼液等)(10)。
氢气对不同急性神经元疾病的有益作用
氢气被报道为大鼠缺血再灌注脑损伤模型中有治疗作用,对脑白质模型中视神经的IR损伤具有预防作用(11);饮用富氢水(HW)或吸入氢气,可降低引发帕金森病(PD)神经毒素的水平(12);氢气可以减轻急性脑梗死患者的脑损伤(13)。
其他研究成果,如经常饮用富氢水可以降低急性应激反应的危害,并促进神经炎症的恢复(14);氢气可以减少促炎细胞因子、小胶质细胞和8-羟基-2-脱氧鸟苷 (8-OHdG) 的激活,从而减少胎儿大脑中的氧化损伤和神经炎症(14、15);富氢水通过降低血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)、白细胞介素-6 (IL-6) 和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平,对新生儿缺氧缺血性脑病具有保护作用。
在安全性方面。吸入氢气不会影响血压、身体酸碱度、体温等生理指标,几乎没有副作用,因为它只会与#8226;OH等自由基发生作用。
氢气可清除ROS自由基,在减轻许多组织和器官的炎症方面极为有效(16).富氢水因其抑制炎症反应、减轻神经元凋亡的功能,被广泛研究(17)。
帕金森病是由大脑中多巴胺能神经元(dopaminergic neuron)细胞大量死亡导致的,也是继阿尔茨海默病(AD)之后,排名第二的神经退行性疾病。它由两种机制导致,一是过度的氧化应激(OS),二是泛素-蛋白酶体系统的异常。泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system, UPS)是细胞内蛋白质降解的主要途径,参与细胞内80%以上蛋白质的降解(18)。多巴胺本身是一种促氧化剂,当多巴胺能细胞暴露于高水平的ROS中,在神经元细胞中,异常的泛素-蛋白酶体系统经常会诱导不溶性α-突触核蛋白的积累,最终导致神经元细胞死亡,而氢气可以逆转这种影响。
阿尔茨海默病是最常见的神经退行性疾病,其特征是不规则的 β-淀粉样蛋白 (Aβ) 和 tau 聚集(19)。各种研究已经证明了,氢气在不同的阿尔茨海默病模型中的积极作用。例如,富氢水可以预防认知障碍、降低氧化应激(OS)水平(20),同时观察到氢水能缓解束缚应激后海马齿状回神经增殖抑制;在脑室内注射Aβ(1-42) 老年性痴呆动物模型中,通过含氢生理盐水治疗,发现学习和记忆障碍减轻、Aβ减少、神经炎症减轻,同时观察到氢水能抑制脂质过氧化和炎症介质,如IL-6和TNF-α(21)。氢气这种保护作用,是由于激活了c-Jun n末端激酶(JNK)和核因子κB (NF-κB)通路(22)。一项对痴呆症小鼠模型的研究发现,氢水降低了氧化应激(OS)水平,防止了记忆、认知能力的下降,同时增加了小鼠的寿命。
氢气对各种疾病作用的试验
脑部病变是自闭症、脑瘫、智力迟缓和其他各种障碍发展的关键因素。围产期窒息是造成新生儿脑损伤的主要原因之一,吸入氢气可减少新生儿缺氧引起的神经元凋亡(24)。
氢气还可以刺激能量代谢以减少神经元损伤。例如,它可以上调FGF21的表达。一项研究表明,利用七氟醚,导致小鼠出现类似于自闭症的异常社会行为(26),而氢气体处理,消除了小鼠中由七氟醚引起的氧化应激的增加,从而改善了自闭症相关症状。
大量研究表明,中枢神经系统疾病的发生率很高,例如视网膜缺血。使用含氢滴眼液,可抑制OH的增加,减少氧化应激(OS)导致的细胞凋亡对视网膜造成的损害,保护缪勒氏细胞(在维持视网膜的结构和功能中起着重要作用)、星形胶质细胞、小胶质细胞等免受氧化应激(OS)带来的影响。
当声音过大,会引起耳毛细胞的过度刺激,导致氧化应激的产生,引起致细胞死亡。在动物模型试验中,注射含氢生理盐水,可以保护动物免受噪音造成的听力损失。
在发展中国家,脑外伤、脊髓损伤,每年会导致大量患者死亡和残疾。氢气可以保护脑外伤引起的神经元细胞死亡,这是因为吸入氢气可防止氧化应激产物的生成,并提高内源性抗氧化剂(SOD 和 CAT)在脑组织中的酶活性,起到保护作用(29)。另外,氢气治疗也能预防脑部脓毒症和LPS炎症(30)。
虽然包括阿尔茨海默病、帕金森病(PD)等几种神经退行性疾病还无法治愈,但大量研究表明,氢气对这些疾病的预防、治疗、症状缓解等具有明显作用。迄今为止,还没有关于氢气治疗出现明显副作用的报道,氢气在日常治疗中,相对容易实施、便宜且有效。
然而,每种疾病的氢气治疗最佳途径、剂量不同,需要根据不同疾病、不同症状,采用不同的治疗方案,以实现其最佳临床应用。
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