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氢气改善新生儿脑缺血机制研究【山大】

氢气生理盐水改善新生儿缺血缺氧脑病,是我们课题组最早报道的,我们2008年证明吸入氢气对该疾病的改善效果,2009年证明氢气生理盐水同样有效果,不过2010年美国学者发现氢气吸入对这种损伤的效果不理想。后来有学者使用猪动物模型验证了氢气的改善效果,特别是哈佛大学儿科学研究结果最为精彩,对许多病理现象进行了深入描述。无论如何,关于氢气改善新生儿缺血缺氧脑病的研究已经有比较多的研究,可以说是一个比较确定有效的结论。

 

虽然这种疾病的基础研究比较多,效应确认意义不大,但关于这种改善的深入机制研究,仍然值得探讨。不过氢气效应机制研究,一是从分子本质角度,是大家共同面对的问题,也是大家不愿意真心面对的问题,因为比较难以获得进展,或者不容易寻找答案。许多所谓机制研究,都是从目标疾病病理生理学角度寻找答案,但是这种研究越多,只能增加更多的氢气改善疾病的研究证据,或者说,研究表明氢气确实对某些疾病有效果,这种效果在分子层面上也有相应证据,这并不利于回答真正的问题。就是说我们仍然不能回答氢气效应的分子基础,这应该引起我们研究者的重视。这种研究当然可以做,也应该鼓励做精彩的研究,但更应该从现象背后的本质上去寻找答案。
 

最近来自山东大学齐鲁医学院生理学系的一项研究,证明了氢气生理盐水改善新生儿缺血缺氧脑病,是通过影响巨噬细胞或小胶质细胞的吞噬活性,这种作用是AKT信号通路依赖的过程。
 

新生儿缺血缺氧脑损伤是导致新生儿死亡和儿童神经系统残疾的最重要原因。长期神经功能异常会表现出行为、社会、注意、认知和运动功能等一系列障碍,给患者个人和家庭带来严重的精神和经济负担。这种脑损伤涉及多种因素,其中主要的因为血流障碍导致的氧气和营养供应不足引起脑组织能量代谢障碍引起后续多种病理因子参与的病理过程。炎症和氧化损伤也是多种病理因素中具有核心地位,因此控制炎症和氧化损伤是改善该疾病的基本策略。
 

氢气是一种无色无味的气体,具有高度可燃性。氢气具有选择性抗氧化作用,能中和强毒性自由基,对多种疾病和损伤具有改善效果。由于能抑制活性氧和炎症因子产生,氢气也具有很好的抗炎症作用,对各种炎症相关疾病具有改善作用。研究人员建立了多种使用氢气的方法,有吸入氢气,也有饮用氢水和注射氢气生理盐水,其中注射生理盐水具有剂量明确,容易医疗控制,有非常强的临床应用潜力,也受到许多学者的重视。过去大量研究表明,这种方法对多种疾病具有改善效果。本研究就是采用氢气生理盐水注射方法给氢气。过去本研究小组曾经发现,氢气生理盐水注射能改善新生儿脑缺血缺氧脑损伤,这种改善效果和脑细胞内质网应激和自噬被抑制有关。神经炎症抑制和行为功能往往和胶质细胞极化有关,而这类改变一般和AMPK和AKt等信号途径密切相关。这些信号通路涉及细胞存活、细胞凋亡和代谢等过程。本研究从这些信号通路角度开展氢气改善的机制研究。
 

部分研究结果图:

氢气改善新生儿脑缺血机制研究【山大】

图中所见,红色为正常,白色为损伤,HS代表氢气生理盐水。
 

论文中细胞学研究使用10微摩尔/升浓度的氢盐水,如果采用开放系统,则很难维持氢气有效浓度的维持。有许多密切相关的文献没有引用,是为不妥。
 

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