哈佛大学学者对氢气治疗脊髓缺血研究的评论
发布时间：2023-06-25本文来源： 氢思语
这是哈佛大学儿童医院John N Kheir 教授对最近氢气吸入治疗脊髓缺血损伤研究的评论文章。文章也谈到他自己团队关于氢气人体安全性的研究。John N Kheir 教授是一个网红教授，经常在网络上做医学方面的报告，他的团队不仅研究氢气医学效应，特别是氢气人体安全性和临床应用试验，而且在液体补氧方面也有很长期的研究。也是我一直关注的国际研究学者之一。哈佛大学这样的高水平研究机构对研究课题有非常洁癖，不会随意进行不可靠的研究。从这个角度我们可洞察氢气医学在国际医学界被认可的程度。尽管从总体上，氢气医学仍然属于小众学科，还没有获得大规模的学术关注度。但我们深信是金子一定会发光，错误早晚会被纠正，正确的才有真正的生命力。
双原子氢是宇宙中最轻、最丰富的分子。氢与氧的反应性被广泛认为是形成水的热力学有利的氧化还原反应。氢气的小尺寸导致无与伦比的扩散率（甚至可以通过钢扩散），使其即使在低流动状态下也能有效地达到治疗目标。在体内，吸入氢气经历溶溶性转运到组织，并与线粒体内的活性氧（ROS）发生氧化还原反应，导致溶解氢气的动静脉差异很大。如图1所示，氢气是缺血和再灌注的理想疗法，其中潜在的病理生理学是线粒体缺氧导致随后形成 ROS。未还原的ROS引发复杂的级联反应，导致DNA，脂质膜和其他结构的氧化，最终导致细胞凋亡。
图1.缺血器官再灌注导致活性氧的产生，包括超氧阴离子自由基（O2-•），过氧化氢和羟基自由基（•OH）。这些氧化剂种类，特别是•OH，与DNA、脂质和蛋白质反应，当高浓度存在时，会导致细胞损伤和死亡。
在本期期刊中，木村及其同事描述一系列控制良好的实验，证明 氢气以剂量依赖性方式减轻实验性脊柱缺血的影响，改善运动功能，减少组织病理损伤，降低脑脊液谷氨酸和过氧化羟浓度。这些发现与大量证据表明 氢气的主要作用与氧的反应性和化学还原有关。除谷氨酸外，缓解这种中枢病理已被证明可以改变各种信号转导途径和基因表达，包括钙依赖性信号通路，例如活化 T 细胞的核因子，核因子κ-β，Nrf2等。重要的是，氢气在许多临床前模型中显示出临床有益的效果，包括循环停止，心搏骤停中风败血症和移植。
在过去的几年中，几个小组描述了氢气对于心脏骤停的患者，中风心肌梗死和哮喘，在与2019年冠状病毒病相关的呼吸系统疾病的情况下，正在进行几项临床试验。结合这些研究的结果和临床前数据，氢气在各种临床环境中似乎具有良好的安全性。也许最重要的是处理氢气混合物的环境安全性，因为混合物含有过量的 4% 氢气超过可燃性下限，在临床环境中构成重大危险。这可以通过使用商业生产的、经过认证的、氢气含量低于 4%不易燃氢气混合物来克服。具体来说，哈佛大学团队前期已经表明 2.4% 氢气即使在手术环境中，与空气、氧气和氧气-二氧化碳混合物的混合物也可以连接到标准呼吸机、麻醉机和膜氧合器（用于体外循环扫描气体）的进气口。当这样安排时，施用氢气浓度保持不变，与吸入氧分数或体外循环或ECMO流速无关，并且消除了环境危害。
努力确定是否将氢气应用在临床环境中证明有效的研究正在进行中。我们小组最近开始了一项I期研究性新药试验，检查氢气健康成人吸入（NCT04046211）。这是确定氢气是否可成为治疗缺血和再灌注起核心作用的临床疾病的重要治疗方法。
Kheir JN, DiNardo JA. Commentary: Hydrogen: Lightweight molecule takes on a heavyweight problem. J Thorac Cardiovasc Surg. 2022 Dec;164(6):e286-e287. doi: 10.1016/j.jtcvs.2021.05.001. Epub 2021 May 7. PMID: 34052018.
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