氢气生物医学论文数量早就超过千篇，但在干细胞方面的研究并不多。早期有美国学者研究过氢气对骨髓干细胞分化为胰岛细胞的工作，也有日本学者关于应激导致神经干细胞损伤保护的研究，后来有中国学者关于放射性造血干细胞损伤保护的研究，以及氢气对骨髓间充质干细胞衰老方面的工作。不过至今尚无这方面的综述论文，有兴趣的同学可以捡个漏。

骨骼肌通常因各种原因受损(如外伤和体育活动)。该组织固有的卫星细胞具有自我再生能力和活性，可与其他卫星细胞激活、分化和融合，形成具有多核的肌管。肌管整合了现有的纤维用于再生。然而，肌肉体积损失(VML)，特别是由于肿瘤切除、变性或创伤，不能完成上述级联反应。

肌肉退化过程和肌肉体积损失目前是造成目前没有可行治疗方案。因此，迫切需要一种并发症少、疗效满意的新型治疗方法。近年来，研究人员试图利用生物学和再生医学的方法促进肌源性分化，以达到生物愈合的标准。其中干细胞在再生医学中因其良好的再生潜力、免疫调节和遗传作用，在组织工程和再生方面发挥着重要作用。基于以上优点，干细胞有望促进肌源性分化。

骨髓间充质干细胞(ADSCs)是一种可观且有效的成体多能干细胞来源，可在体内获得，是一种容易获得的来源。此外，已有研究报道了脂肪间充质干细胞对骨、软骨、肌肉和神经的分化能力。此外，ZuK和Mizuno等认为ADSCs可以实现肌原性分化。研究表明,只有15%的干细胞收获加工吸脂(PLA)可以完全分化,和干细胞很难回到受伤的网站后直接移植到目标器官,细胞存活率低,而局部差异化的效率不高。因此，骨髓间充质干细胞的临床成肌分化潜力有限。目前，研究人员试图通过药物诱导、物理诱导、细胞支架诱导等多种途径促进干细胞的成肌分化。其中药物作为较为主流的诱导方式，但也存在一些问题，如诱导效率低、明显抑制干细胞自我更新能力等。因此，如何使干细胞在修复区获得有效的肌原性分化是治疗肌肉缺失的主要挑战。

氢气是一种内源性气体，被认为是一种重要的能量来源，并对与生理相关的调节过程产生重要影响。氢分子可进入组织，并具有抗炎、抗氧化和抗凋亡作用。值得注意的是，氢气在临床上对患者具有良好的疗效和安全性。如Aoki等发现氢降低了男性足球运动员的血乳酸水平，改善了运动引起的肌肉功能下降。氢气也能减少运动性肌肉损伤和迟发性肌肉萎缩，但对周围中性粒细胞计数、中性粒细胞动力学和功能无影响。在小鼠后肢卒中R损伤模型中，氢气吸入可显著减少梗死面积和组织结构损失面积，减轻肌肉损伤，增强功能恢复。但氢气如何发挥上述作用仍有待进一步研究。本研究假设氢气可能通过p38 MAPK信号通路促进脂肪间充质干细胞的肌源性分化。为了验证这一假设，我们通过分子生物学和逆转录聚合酶研究了氢气对脂肪干细胞成肌分化的影响及其分子机制。

目的:本研究旨在阐明氢在脂肪间充质干细胞(ADSCs)成肌分化中的潜在调控系统和调控作用。

材料与方法:本研究采用脂肪间充质干细胞作为体外肌源性分化模式。首先，利用Alamar blue Staining和线粒体示踪技术验证氢气是否能促进细胞增殖。此外，本研究评估了肌源性分化标志物(如Myogenin、Mhc和Myod蛋白表达)，基于Western blotting分析，细胞形态学特征(如Myotube数量、长度、直径和成熟指数)，RT-PCR (Mhc和Myod mRNA表达)和免疫荧光分析(Desmin，肌球蛋白和β-肌动蛋白表达)。最后，通过Western blotting检测p38和p-p38蛋白的表达，验证氢致肌原性分化系统。

结果:氢可通过增加单细胞线粒体数量，上调Myod、Mhc和肌管形成等成肌生物标志物的表达，显著促进体外培养的ADSCs增殖。氢对p38和p-p38的表达均有上调作用。与p38 MAPK信号通路抑制剂SB203580联合培养时，细胞的分化能力受到抑制。

结论:本研究初步表明氢可通过p38 MAPK通路促进肌原性分化。因此，上述结果为肌源性分化提供了见解，并可能为骨骼肌相关疾病产生一种潜在的替代策略。

关于干细胞的研究论文汇总

Fei W, Pang E, Hou L, et al. Hydrogen Enhanced the Myogenic Differentiation of Adipose Mesenchymal Stem Cells Through P38 MAPK Signaling Pathway[J]. 2021.苏北人民医院

Liu MY, Xie F, Zhang Y, Wang TT, Ma SN, Zhao PX, Zhang X, Lebaron TW, Yan XL, Ma XM. Molecular hydrogen suppresses glioblastoma growth via inducing the glioma stem-like cell differentiation. Stem Cell Res Ther. 2019 May 21;10(1):145. doi: 10.1186/s13287-019-1241-x.

北京工业大学马雪梅教授课题组氢气对肿瘤干细胞作用的研究。

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.

海军军医大学氢气抑制在体骨髓间充质干细胞老化的研究。

Zhang J, Xue X, Han X, Li Y, Lu L, Li D, Fan S. Hydrogen-Rich Water Ameliorates Total Body Irradiation-Induced Hematopoietic Stem Cell Injury by Reducing Hydroxyl Radical. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:8241678.

天津放射医学研究所氢水对放射线诱导造血干细胞氧化损伤的保护作用

Yuan L, Chen X, Qian L, Shen J, Cai J. Administration of hydrogen-rich saline in mice with allogeneic hematopoietic stem-cell transplantation. Med Sci Monit. 2015 Mar 12;21:749-54. .干细胞移植

Kawasaki H, Guan J, Tamama K. Hydrogen gas treatment prolongs replicative lifespan of bone marrow multipotential stromal cells in vitro while preserving differentiation and paracrine potentials. Biochem Biophys Res Commun. 2010 Jul 2;397(3):608-13. 氢气延长体外复制寿命并保护分化和分泌能力，这是来自美国 Department of Pathology, The Ohio State University, Columbus, Ohio 43210。

Nagata, K., Nakashima-Kamimura, N., Mikami, T. et al. Consumption of Molecular Hydrogen Prevents the Stress-Induced Impairments in Hippocampus-Dependent Learning Tasks during Chronic Physical Restraint in Mice. Neuropsychopharmacol 34, 501–508 (2009).应激导致神经干细胞损伤，氢气的保护作用