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氢气抗炎症的分子机制探讨

我们曾经讨论了氢气通过影响线粒体活性氧产生和影响NLRP3的可能机制,出来线粒体活性氧途径,探讨炎症反应也应考虑与PRRs和TLRs激活下游相关的细胞通路。许多文献报道了氢气的抗炎作用,但很少详细报道其作用机制。一些文献讨论了NF-κB、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和血红素加氧酶-1 (HO-1)通路可能是氢气抗炎作用的机制。

NF-κB是一种转录因子,调节靶基因如细胞因子、趋化因子、粘附分子和氧化应激相关酶的表达。王等研究了富氢气生理盐水对淀粉样蛋白-β (Aβ)诱导的大鼠炎症和氧化应激模型的影响及其机制。大鼠脑室给药Aβ1-42建立老年痴呆模型,然后腹腔注射富含氢气的生理盐水。结果表明,Aβ1-42给药后大鼠脑组织中IL-1β、8-羟基-2-脱氧鸟苷(8-OH-dG)、c-JNK和NF-κB水平升高,而富含氢气的生理盐水给药后大鼠脑组织中IL-1β、8-OH-dG水平降低,JNK和NF-κB活性降低。结果表明,氢气对Aβ诱导的神经炎症和氧化应激的抑制作用涉及抑制JNK和NF-κB的激活。

MAPK通路包括细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)、JNK和p38 MAPK亚家族,它们是将细胞外信号传递到细胞核的关键分子。刘等人研究了腹腔注射富含氢气的生理盐水对梗阻性黄疸肝损伤大鼠的影响。动物模型为胆管结扎诱导胆汁淤积肝损伤。结果表明,丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)、血清MDA、组织髓过氧化物酶活性、肿瘤坏死因子α、Il - 1β、Il - 6,和HMGB1显著增加。而氢气盐水能减少这些水平和改善组织病理学肝损伤。此外氢气生理盐水能提高抗氧化酶SOD和过氧化氢酶的活性,下调ERK1/2的激活。这些结果表明,在肝损伤大鼠模型中,氢气对炎症和氧化应激的改善作用部分是由于抑制了ERK1/2通路。

Itoh等用LPS和干扰素-γ (IFN-γ)刺激小鼠RAW264细胞,研究氢气处理对一氧化氮(NO)产生的影响。结果显示,氢气处理抑制了ASK1及其下游信号分子p38 MAPK和JNK的磷酸化。此外,氢气处理显著抑制NO的产生。此外,富氢气水可改善小鼠II型胶原诱导的关节炎,该小鼠被用作人类类风湿关节炎的模型。他们认为氢气调控巨噬细胞信号通路,而且氢气抑制小鼠炎症的机制与MAPK通路信号通路的修饰有关,如ASK、p38和JNK。

水通道蛋白(AQP1)和AQP5在脓毒症肺损伤患者清除血管外肺水中起重要作用。有报道称富含氢气的生理盐水对脓毒症所致的肺损伤有保护作用。Tao等研究了AQP1和AQP5是否参与了富含氢气的生理盐水对肺损伤的抑制作用。大鼠气管内注射LPS,然后腹腔内注射富含氢气的生理盐水。LPS显著损害肺功能,下调AQP1和AQP5的表达,但这些变化在给予富含氢气的生理盐水后减弱。此外,富含氢气的生理盐水抑制了LPS诱导的p38 MPPK和JNK。他们报告说AQP1和AQP5的下调与p38 MAPK和JNK表达被氢气抑制有关。

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一种可发展为肝纤维化而无法有效控制的疾病。Li等研究了富氢气水在NASH小鼠模型中的作用和机制。结果显示,与对照组相比,氢气组ALT、AST水平较低,组织学损伤较轻。此外,富含氢气的水还能抑制肝脏炎症和纤维化,以及细胞凋亡。此外,在培养肝细胞实验中,氢气处理通过HO-1/ il -10独立通路抑制lps诱导的炎性细胞因子的产生。他们报道了富含氢气的水对NASH肝损伤的保护作用是由HO-1/AMPK通路介导的。

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