《科学报告》第15卷，文章编号：1677（2025年）

摘要

据报道，在窒息的新生儿中，有30% - 70%会发生急性肾损伤（AKI）。在发现氢气（H₂）具有强大的抗氧化特性后，其成为了新生儿医学领域的一个主要研究热点。然而，氢气减轻急性肾损伤的能力尚不明确。我们检测了仔猪在遭受缺氧缺血（HI）损伤后第5天肾皮质的组织病理学损伤情况，以及氢气是否能够减轻肾脏损伤。将20只仔猪分为三组：无损伤组（对照组，n = 6）、仅遭受缺氧缺血损伤组（HI组，n = 8）以及遭受缺氧缺血损伤并进行氢气通气组（HI - H₂组，吸入浓度为2.1% - 2.7%，持续24小时，n = 6）。HI组的肾小球细胞总数明显高于其他两组，而HI - H₂组与对照组之间无差异。与对照组相比，HI组近端小管管腔狭窄情况显著增加，但HI - H₂组并无此现象。在该仔猪模型中，观察到在缺氧缺血损伤后第5天，由于肾小管管腔狭窄，出现了肾小球增大且肾小球细胞数量增加的情况。氢气有效地抑制了这种肾小球细胞数量的增加以及肾小管管腔狭窄情况。

引言

窒息约占全球每年估计400万新生儿死亡人数的23%，并且与幸存新生儿的显著发病率相关。窒息的新生儿通常存在多器官功能障碍和/或衰竭情况，新生儿脑病（NE）是这类新生儿面临的一个主要问题。由于在缺氧期间心脏和大脑等重要器官优先灌注，肾脏因局部血管收缩，属于最早受到缺氧缺血（HI）损伤的器官之一。实际上，据报道，在窒息的新生儿中，有30% - 70%存在急性肾损伤。近期多项研究已证实肾脏损伤与不良神经系统预后以及死亡风险增加之间存在关联。

在对人类急性肾损伤的分子病理生理学缺乏基本了解的情况下，大型动物模型（如猪、猴、羊、犬和猫的模型）对于测试新疗法颇具吸引力，因为与啮齿动物相比，这些动物的生理机能和免疫系统与人类更为相似。我们已经建立了一个新生儿脑病仔猪模型，该模型在遭受损伤后能存活5天且伴有脑的组织病理学损伤。因此，该模型可被视为一种与临床新生儿窒息情况相似的转化模型，对该模型中的多个器官进行评估将有助于我们了解临床上缺氧缺血性脑病（HIE）婴儿多器官衰竭的特征，尤其是肾脏方面的特征。

对于患有新生儿脑病的婴儿，轻度治疗性低温（TH）仍是主要的治疗选择，但在接受治疗的婴儿中，仍有40% - 50%会出现死亡或严重的神经功能障碍。在动物转化研究中，表明治疗性低温对改善窒息仔猪急性肾损伤疗效的证据仍较为有限。对分娩时窒息后仅接受治疗性低温的婴儿的临床数据评估得出结论，该疗法并不能降低其急性肾损伤的发生率或严重程度。因此，要进一步改善预后，就需要开发对新生儿脑病和急性肾损伤都更有效的新疗法。

由于氢气在体内和体外针对影响成人的疾病（如脑缺血）都展现出了强大的抗氧化特性，如今它已成为新生儿医学领域的一个主要研究焦点。关键的是，氢气被认为是一种抗氧化剂、抗炎剂以及抗凋亡剂。它通过选择性地降低培养细胞中高活性氧化剂（如羟基自由基（•OH）和过氧亚硝酸盐（ONOO⁻））的水平，起到治疗和预防性抗氧化的作用。我们此前通过评估5日龄新生儿脑病仔猪的短期神经系统预后，报道了氢气通气联合治疗性低温的神经保护潜力。然而，关于氢气减轻急性肾损伤疗效的报道却很少。我们假设我们的新生儿脑病仔猪模型会在肾皮质出现一些损伤，且氢气能够减轻肾脏损伤。因此，在本研究中，我们检测了该新生儿脑病仔猪模型在缺氧缺血损伤后第5天肾皮质的组织病理学损伤情况，以及氢气是否能够减轻这种损伤。