研究亮点

- 颅脑创伤组中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-6（IL-6）水平显著升高。

- 颅脑创伤+富氢盐水组（HI+H₂组）中TNF-α和IL-6水平降低。

- 颅脑创伤+富氢盐水组中退化细胞减少。

- TUNEL染色显示，颅脑创伤+富氢盐水组中染色细胞数量减少。

摘要

‎颅脑创伤是机动车事故和工作事故中发病和死亡的主要原因之一。本研究旨在评估氢气对颅脑创伤的影响。研究将大鼠分为四组，每组6只，分别为：对照组（无处理，C组）、颅脑创伤组（HI组）、富氢盐水组（H₂组）和颅脑创伤+富氢盐水组（HI+H₂组）。分析血液和脑组织、血清、白细胞介素（IL-6）及肿瘤坏死因子（TNF-α）等指标。组织样本进行组织病理学检查，包括苏木精-伊红染色和TUNEL染色。结果显示，HI组中TNF-α和IL-6水平显著升高，而应用富氢盐水的HI+H₂组中这两种细胞因子水平降低。组织病理学检查发现，治疗组（即HI+H₂组）的退化细胞减少。与HI组相比，HI+H₂组的TUNEL染色细胞数量也有所减少。研究认为，富氢盐水治疗或可减轻颅脑创伤造成的损伤。

引言

在发达国家和发展中国家，颅脑创伤都是40岁以下患者发病和死亡的主要原因，发病年龄多见于15-24岁，且男性多于女性。创伤性脑损伤最常见的原因包括机动车事故、跌倒、钝器伤、枪伤和运动相关损伤（Hardman和Manoukian，2002）。据估计，全球每10万人中约有13人受到颅脑创伤影响，中度创伤的死亡率约为10%，重度创伤的死亡率约为50%（Roozenbeek等，2013）。从颅脑创伤中恢复的患者通常会出现学习和记忆障碍（Chua等，2007）。

根据潜在的生理病理机制，颅脑创伤后的创伤性脑损伤（TBI）分为原发性损伤和继发性损伤两类（Ng和Lee，2019）。原发性损伤是由事件发生时所受的直接机械力导致脑细胞完整性破坏而引起的（Pearn等，2016）。初始损伤后导致组织和细胞损伤的生化和生理过程通常被归类为延迟且持续的继发性损伤，这些过程可持续数小时至数年。多种因素会促成继发性损伤的发生，包括兴奋性毒性、线粒体功能障碍、氧化应激、脂质过氧化、神经炎症、轴突退化和细胞凋亡（Sulhan等，2020）。继发性损伤是治疗干预的潜在靶点。

脑组织比身体其他器官更易受氧化应激影响，原因众多，包括高耗氧量、抗氧化酶水平低以及不饱和脂肪酸含量高（Allen和Bayraktutan，2009）。创伤性脑损伤模型中最广为人知且研究较多的继发性损伤机制包括自由基诱导的氧化损伤反应和膜脂质过氧化。

创伤性脑损伤后的神经炎症由中枢神经系统和外周的炎症反应引发（Schmidt等，2004）。这类炎症反应涉及促炎细胞因子、趋化因子和细胞黏附分子（Turner等，2014）。在创伤性脑损伤患者的血液和脑脊液中，已观察到包括白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子（TNF-α）在内的促炎细胞因子浓度升高（Is等，2007）。虽然细胞因子的作用受生理机制调节，但创伤后急性和慢性过程之间的失衡会导致炎症加剧、血脑屏障破坏和神经元细胞功能障碍，最终导致细胞死亡（Sulhan等，2020）。

氢气（H₂）是最小的元素，具有无毒、惰性和非极性的特性。在健康领域，氢已被证实具有30多种特定的物理、化学和生物学特性（Alwazeer，2024）。

氢具有抗氧化特性（Kayabaş等，2023；Kuru等，2024；Makav等，2023），研究表明它可通过选择性降低细胞毒性活性氧的水平来减轻脑缺血再灌注损伤（Ohsawa等，2007）。体内研究显示，氢疗法可降低炎症细胞因子的浓度和免疫细胞的活化，从而减轻炎症反应（Zhang等，2011）。

在健康研究中，使用氢气的方法有多种，包括吸入氢气、富氢水（HRW）和富氢盐水（HRS）。富氢盐水被认为是氢气递送最有效的方法（Guo等，2012）。

本研究旨在探讨富氢盐水给药对实验性创伤性脑损伤模型中炎症和凋亡过程的影响。对遭受脑创伤的大鼠腹腔注射富氢盐水。在第7天采集血液样本，采用减重模型分析其中的TNF-α和IL-6水平。此外，通过脑组织的组织病理学检查评估神经元细胞凋亡的变化。