氢气概念的胃黏膜保护剂

这是中国台湾地区学者的研究论文，发表在《化学工程学报》。其基本逻辑是利用能释放氢气的材料，这种材料不仅释放氢气，也能产生其他有利于胃黏膜保护的物质，利用这种物质作为酒精导致胃黏膜损伤的保护，研究结果发现治疗效果很好。那么这种产品未来就是给好酒的人准备的，不过进入市场，尚需要时日。

胃溃疡是与胃肠道 （GI） 相关的常见健康问题，主要是由幽门螺杆菌感染、使用非甾体抗炎药或饮酒等原因引起的。胃溃疡的药物治疗取决于其致病因素。如果治疗不当，可能会导致严重的并发症。酒精 （乙醇） 可导致保护性胃粘液的消耗，使粘膜暴露于胃盐酸和胃蛋白酶， 导致胃中胃粘膜的自动消化和溃疡.急性暴露于高浓度乙醇可能引发复杂的胃溃疡、出血和穿孔。
越来越多的证据表明，乙醇诱发的胃溃疡与活性氧（ROS）的过量产生有关。在过量产生的 ROS 中，羟基自由基 （•OH） 的细胞毒性最大。它与蛋白质、脂质和核酸等细胞成分不加选择地发生反应，因此是胃粘膜坏死炎症的主要原因，导致促炎细胞因子表达增加、水肿形成和出血。因此，清除•OH是治疗乙醇引起的胃损伤的有效方法。
研究表明，氢分子（H2）可清除病变组织中的高细胞毒性•OH，但它足够温和，不会干扰参与必需细胞信号传导和代谢氧化/还原反应的ROS。H2的分子量小，使其能够非常有效地扩散到组织和细胞中，减少细胞毒性ROS并发挥其治疗功能。H2的治疗活性已在人类疾病的各种动物模型中得到证实。
氢水口服是一种补充氢气的常用方法，通过市场销售的氢水机可以获得安全方便的氢水，治疗氧化应激导致的胃溃疡能产生效果。但是氢气在水中的溶解度比较小，氢气扩散速度比较快，这导致饮用氢水后氢气难以长时间维持效果。通过口服施用缓慢释放氢气的材料，实现连续局部释放治疗浓度的氢气，释放氢气的材料在氢气存储非常重要的能源领域已经有非常多的技术开发，本研究就是利用这种思路，借助氢气存储释放技术，实现更高浓度氢气治疗效应。
在这项工作中，一种纳米颗粒系统包括硼氢化钾离子纳米晶体（KBH4NC）具有高氢气储存能力用于治疗和预防乙醇引起的胃溃疡。在KBH4NC材料中，有四个相邻H原子形成共价键，产生带负电荷的硼氢化物阴离子（BH4-），其电荷由带正电荷的K+平衡。

图1给出了所提出的纳米颗粒系统（KBH4NCs）及其在治疗胃粘膜损伤中的功能机制，该损伤在小鼠模型中通过急性暴露于高浓度乙醇诱导。小鼠相关病理生理学类似于人类乙醇诱导的胃损伤。
KBH4NC口服后，这些材料优先被局限于胃溃疡的缺损部位。大量研究表明，口服纳米颗粒容易被困在发炎的胃肠道溃疡区域，其中正常胃粘液的分布很小，有利于颗粒的浸润和截留。被困的KBH4在溃疡区域分解成硼氢化物阴离子，该阴离子与酸性胃环境中的水反应产生硼烷（BH3） 和气态 H2。产生的硼烷可以水解形成硼酸[B（OH）3，BA]和更多的气态H2。BA的抗氧化和抗炎能力及其在修复体内深部伤口方面的有效性已有报道。在H2被困时/BA纳米发电机在溃疡性病变处，其产生的气态H2和BA有效原位清除多余的ROS和促炎细胞因子，修复胃损伤。使用KBH4的可行性该研究还评估了NCs作为预防乙醇诱导的胃溃疡发生的预防剂。
乙醇是胃溃疡的潜在致病因素，胃溃疡与胃损伤和活性氧过量产生有关。
分子氢（H2据报道，硼酸是一种良性抗氧化剂，硼酸是修复深层伤口的有效药物。在这项工作中，由硼氢化钾离子纳米晶体（KBH）组成的纳米颗粒体系4NC）具有高 H2开发存储容量用于治疗和预防乙醇诱导的小鼠胃溃疡。H2-富水（HRW）用作对照。从HRW或得自气态H2释放是非常突然的，大部分H2在口服后迅速释放，氢气会扩散到周围组织中。相比之下，KBH4NC可以滞留在溃疡区域的缺损部位，与胃液反应产生可持续的气态H2和硼酸，减轻氧化应激和组织中的过度炎症，修复胃损伤。此外，在用KBH4NC预处理的小鼠中，胃粘膜对乙醇诱导的损伤的保护作用比对照组更强，表明KBH4对胃黏膜具有理想保护作用。研究结果提示，正在开发的KBH4NCs是有效治疗胃溃疡的一种有前途的口服制剂。