氢气缓解哮喘鼠呼吸道炎症和氧化应激【韩2024】
本周有4篇氢气医学研究论文,其中2篇是台湾学者的个案报道,一篇来自韩国氢气3%吸入治疗哮喘,一篇来自俄罗斯学者采用4%氢气吸入治疗肺动脉高压。关于氢气吸入研究的一个共同特点是,氢气使用剂量都是比较小浓度。都是对肺部疾病治疗的动物实验研究。关于氢气医学的科学研究,许多人存在误解,一是似乎有动物实验就等于确定效果,例如这两篇关于肺动脉高压和哮喘,动物实验不等于人体试验同样有效,要证明氢气的临床效果,仍然需要进行相应人体试验。二是关于氢气的使用方法,存在两个误解,一是过于相信高剂量,二是过于执着于研究采用的方法。这些都不是可靠的态度。关于氢气医学,正确的态度是,这是一个有前途有意义的研究领域,氢气在医学健康领域的应用潜力巨大,关键就是因为其安全性高,适于作为预防和健康医学,因为受众广泛,即使效果不完全都存在,也具有极其重要价值。这就像运动营养和心理调节,虽然不是人人有效,但几乎人人都可以用。这才是根本。
所以,不要执着效果,不要执着剂量。重点在于安全,重点在于普世。
金刚经:说法者,无法可说,是名说法!
气道炎症性疾病,如哮喘,由于其对呼吸粘膜的慢性炎症效应,已成为全球公共卫生关注的问题。氢气(H2)最近因其抗氧化和抗炎特性而被认可。在本研究中,我们使用卵白蛋白(OVA)诱导的BALB/c小鼠过敏性哮喘模型,检查了H2在气道炎症中的治疗潜力。雌性BALB/c小鼠通过OVA致敏和激发来诱导气道炎症,30只小鼠随机分为五组:NT(未治疗),HTC(仅3% H2处理),NC(阴性对照,仅OVA),PC(阳性对照,OVA + 鼻内1 mg/mL沙丁胺醇50 μL),以及HT(H2治疗,OVA + 吸入3% H2)。研究了各种炎症和氧化应激(OS)标志物,如白细胞(WBCs)及其分类计数、肺组织学、细胞因子水平如白细胞介素(IL)-4、IL-5、IL-13、干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、IL-10、活性氧物种(ROS)、一氧化氮(NO)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和过氧化氢酶(CAT),以及总免疫球蛋白E(IgE)水平。我们的结果显示,吸入H2显著减少了炎性细胞浸润、OS标志物和促炎细胞因子表达,同时上调了抗氧化酶活性。此外,H2还显著降低了血清IgE水平,这是过敏炎症的标志。总的来说,我们的发现表明,H2吸入是一种有前途的气道炎症治疗方法,提供了一种具有潜在临床应用的新方法。
引言
气道炎症是一个用来描述影响呼吸系统的一组炎症疾病的统称,如哮喘,并对全球公共健康构成重大威胁。2019年,慢性呼吸系统疾病是7110万人过早死亡的根本原因,并导致3240万人残疾。这些疾病的特点是呼吸道黏膜的慢性炎症,导致结构和功能障碍。反过来,这会导致呼吸困难、咳嗽和气短,严重影响患者的生活质量。吸入型糖皮质激素和支气管扩张剂常用于有效管理炎症性气道疾病。然而,它们的长期使用受到副作用和药物耐药性发展的限制。因此,开发新的治疗策略对于改善气道炎症的管理至关重要。
哮喘是一种复杂的肺部炎症状况,特点是气道炎症和嗜酸性粒细胞丰富。包括气道上皮细胞、中性粒细胞、淋巴细胞和嗜酸性粒细胞在内的免疫细胞,在激活时引发几种炎症反应,如活性氧物种(ROS)、一氧化氮(NO)和细胞因子如干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素(IL)-4、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-10、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、IL-5和IL-13。已有研究表明,炎症和氧化应激(OS)显著促进过敏性哮喘的病理生理过程。炎性细胞的过度表达可能增强ROS的产生,导致上皮损伤。反过来,这会触发炎症通路,导致细胞因子传播。此外,气道炎症的病理生理过程与调节炎症细胞浸润和粘液产生的特定功能有关。自由基清除剂或抗氧化剂可能在平衡ROS形成方面有益。众所周知,谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和过氧化氢酶(CAT)对氧气代谢至关重要。在炎性细胞中,嗜酸性粒细胞在受到主要抗氧化酶活性增加的刺激时总是作出反应。此外,嗜酸性粒细胞可以向T细胞呈递抗原,这有助于进一步触发炎症级联反应。接触过敏原会刺激Th2细胞因子(IL-4、IL-5和IL-13),然后激活嗜酸性粒细胞并增加免疫球蛋白E(IgE)的产生。
在过去几年中,氢气(H2)逐渐引起了人们的兴趣,成为一种潜在的新治疗选择,多项研究已经证明了H2在各种疾病中的抗炎和抗氧化特性。H2被描述为一种抗氧化剂,通过抑制过氧亚硝酸盐(ONOO−)和羟基自由基(•OH)的数量来保护细胞免受氧化应激(OS)。此外,H2还表现出抗炎作用,特别是通过其下调促炎细胞因子如IL-1β、IL-6和TNF-α的能力。通过抑制这些关键的炎症介质,H2减少了氧化应激和炎症,从而提供了治疗益处。具体而言,其在缓解气道炎症方面的作用已被证明,表明其在炎症性呼吸系统疾病中的潜力应用。根据Zhang等人的研究,吸入H2降低了哮喘小鼠的肺阻力,逆转了炎症浸润和杯状细胞增生。它还减少了支气管肺泡灌洗液中的总细胞、嗜酸性粒细胞和淋巴细胞;降低了TNF-α、IL-4、IL-13和C-X-C基序趋化因子配体15的水平;并减少了上调的超氧化物歧化酶活性,同时减轻了增加的丙二醛和髓过氧化物酶水平。
对各种疾病的治疗潜力的理解取得了显著进展。然而,它们在气道炎症中的作用仍然理解不足。因此,本研究旨在评估H2在卵白蛋白(OVA)诱导的气道炎症动物模型中的抗炎和抗氧化特性,并探索其作为治疗药物的潜力,目标是推进其在治疗炎症性呼吸系统疾病中的临床潜在应用。
