格罗维真(北京)国际文化交流有限公司

在线老师
 工作时间
周一至周五 :9:00-17:00

科普 | 氢气在肾脏疾病中的作用

来源:安心医疗官方网站作者:小氢君网址:http://www.anxin-yiliao.com

氢气被证实有抗氧化、抗炎、抗凋亡作用。有研究表明,氢气可预防和治疗药物诱导的肾毒性、肾缺血再灌注损伤、肾结石等多种肾脏疾病。



肾脏疾病的危害


有这么一项慢性病正在悄悄进入大众视野,死亡率高,知晓率却很低。很多人都是由于血的教训才开始认识这个发病隐匿的疾病。


16 年时全世界有超过 254 万人死于该病,而在我国大约有 1.2 亿左右的人群患有这个慢性病。这个疾病就是——慢性肾脏病。

1.jpg

中国作为世界人口最多的国家,随着经济的繁荣,肾脏病的负担也越来越重。


2014 年,中国肾脏疾病网络 CK-NET 开始系统监测我国慢性肾脏数据。并在 2017 年发布了第一份报告---基于 8 0多万住院肾友的数据,总结了中国慢性肾病患者地区分布图(下图所示)。

2.jpeg

而就在今年 3 月,著名肾脏病杂志 Kidney international 发表了 CK-NET 的第二份报告(主要基于 2015 年监测的全国住院患者数据),比第一份更为详细,报告要点总结如下:

3.jpeg


慢性肾脏病是心血管疾病,糖尿病,肿瘤后又一个世界公共卫生安全的威胁因素。如何降低肾脏病的发生,控制肾脏病的发展,有效治疗肾脏病等是我们每一个人都应该去关注到的。



氢气对肾脏疾病的作用


1. 氢气与药物诱导的肾毒性


顺铂是一种应用广泛的抗癌药物,对多种肿瘤都有治疗作用,例如头部肿瘤、颈部肿瘤、睾丸癌、卵巢癌、乳腺癌和肺癌。然而,顺铂主要不良反应为急性肾损伤,且这一不良反应限制了 25%~30% 患者应用其治疗。顺铂可通过降低还原型谷胱甘肽,抑制抗氧化活性,造成 ROS 积累,使肾脏脂质过氧化。Nakashima Kamimura 等应用肿瘤细胞系及患有肿瘤的小鼠发现吸入 1% 的氢气或饮用含氢液可明显改善顺铂引起的病死率和体质量下降,并缓解肾毒性,饮用含氢液可通过减少肾脏细胞的凋亡改善细胞变质,并证明氢气对顺铂介导的肾毒性具有保护作用。因此,无论是氢气或含氢液均可以改善患者在化疗期间的生活质量。随后,有学者分别运用动态对比增强 CT 方法及血氧水平相关的磁共振方法证实,含氢液对顺铂介导的肾毒性具有保护作用。此外,氢气还能通过减轻动物肾皮质内的氧化损伤来降低庆大霉素诱导的肾毒性。



2. 氢气与肾缺血再灌注(I/R)


肾脏血流量丰富,对缺血再灌注十分敏感,Chihiro 等通过闭塞左肾动脉和切除右肾,建立大鼠肾 I/R 模型,腹腔注射含氢液,发现含氢液明显减轻肾组织的间质充血、水肿、炎症、出血并抑制线粒体形态的改变,同时检测到血清中 8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)有所下降。另一项实验证明含氢液对肾 I/R 大鼠的保护性作用,主要通过降低肾组织中 IL-1β、TNF-α、IL-6、8-OHdG、丙二醛(MDA)水平及提升组织 SOD、CAT 表达水平实现,提示含氢液可能通过减轻炎症反应和抑制氧化应激对肾 I/R 起作用。此外,曾葵等学者证实吸入 2.5% 氢气可以降低肾 I/R 大鼠血肌酐、尿素氮水平及肾组织 MDA 水平,同时,可改善肾脏的病理变化。I/R 是器官移植早期非免疫性损伤的重要原因,ROS 也参与了慢性移植性肾病后期肾间质纤维化和肾小管萎缩的发生发展。Cardinal 等在大鼠异种肾移植模型上证明,饮用含氢液可改善移植后的肾功能,减缓移植性肾病的进展,减轻氧化损伤并降低炎症介质的产生,最终提高了动物的存活率。以上所有研究均为双盲、安慰剂对照研究,并证明氢气对肾 I/R 治疗有效,所以推测是否临床研究也会显示出令人鼓舞的结果。I/R 相关疾病的治疗时间窗一般很短,因此,当转化为临床应用时,氢气必须尽可能早的应用于急性梗死患者。所以,在闭塞梗死相关动脉血流重建之前,确保氢气能迅速到达缺血性区域至关重要。



3. 氢气与肾结石


草酸钙结石是肾结石中最常见的一种,其主要危险因素为高草酸尿。肾结石的形成包括过度饱和、成核、生长、聚集、保留在肾小管 5 个阶段。高草酸尿时,肾小管细胞的过氧化损伤对于草酸钙结晶的成核与形成是很重要的因素,暴露于草酸盐的肾小管上皮细胞 ROS 的产生显著增加,随之胞膜脂质过氧化导致细胞损伤。有研究显示, 给予含氢液干预后,大鼠肾小管上皮细胞凋亡指数及肾组织 MDA 水平较模型组降低,肾组织 SOD 活性较模型组升高。因此,含氢液能减轻高草酸尿造成的肾小管上皮细胞凋亡及氧化应激水平,从而保护肾组织细胞,进而阻断成石过程。应用乙醛(草酸的前体)诱导的小鼠肾小管草酸钙沉积模型,证明氢气抑制肾结晶的形成和对肾小管上皮的保护作用是通过抑制氧化应激及炎症反应达到的。以上实验为临床应用氢气预防和治疗肾结石提供了潜在的可能性。未来的研究应该着重于氢气对肾结石形成不同阶段的影响及不同剂量的氢气对肾结石的作用。


4.jpeg



4. 氢气与肾间质纤维化


肾间质纤维化是各种慢性进展性肾脏疾病不可避免的最终结局,也是导致终末期肾功能衰竭的重要原因之一。因此,积极探索肾间质纤维化的发病机制和防御措施对改善肾脏病的预后至关重要。肾间质纤维化的发生发展是一个复杂的病理过程,主要与氧化应激、炎症反应、细胞凋亡相关。Xu 等采用单侧输尿管梗阻(UUO)复制肾间质纤维化大鼠模型,腹腔注射含氢液,发现含氢液可明显减轻肾间质纤维化、巨噬细胞的渗出,降低肾损伤指数、凋亡指数、肾组织 MDA 水平,并可增加肾组织 SOD 活性。含氢液减轻、延缓肾间质纤维化、保护肾脏,为延缓慢性肾脏病的进展提供了新的治疗靶点。



5. 氢气与血液透析


多项研究表明,血液透析患者氧化应激及炎症反应的增强会导致心血管疾病和感染性疾病发生率增高,最终致使患者预后不良。Nakayama 等运用溶解有高浓度氢气的血液透析液开展了一项临床试验。21 例对标准血液透析液反应稳定的受试者持续使用溶解有高浓度氢气的血液透析液进行血液透析 6 个月,每周 3 次。在研究期间,没有观察到任何不良的临床症状和体征。透析液中溶解的氢气可以降低患者透析前后的收缩压,并能显著降低血浆单核细胞趋化蛋白及髓过氧化物酶活性。提示将氢气加于透析液中能减轻炎性反应,改善血压的控制。另一项临床研究中,8 例规律血液透析患者交替应用标准透析液和溶解有高浓度、氢气的透析液进行透析治疗,结果表明含氢透析液可降低血液透析患者的氧化应激水平,且可能降低心血管疾病的发生率。含氢透析液为尿毒症的控制提供了一种新的治疗方法。



6. 氢气与其他肾脏疾病


对大鼠自发性高血压模型的研究发现,含氢液对血压变化无明显影响,但其对高血压大鼠的肾脏具有保护作用。主要通过降低促炎性细胞因子、巨噬细胞趋化蛋白-1 的表达,减少活性氧的形成,抑制 NADPH 氧化酶的活性,提高 SOD、CAT 等内源性抗氧化物酶活性保护肾脏。有实验证明,建模前 24 小时给予含氢液可明显改善横纹肌溶解导致的肾损伤。该实验只选取了一个时间点,因此,需要进一步研究以评估含氢液这种治疗作用的长期有效性。此外,在某些情况下,例如挤压伤,其发生是不可预测的,所以并不总是可以在横纹肌溶解前给予预处理,横纹肌溶解导致急性肾损伤后给予含氢液干预是否还对肾脏具有保护作用有待进一步研究。


5.png



总结与展望


由于氢气对多种肾脏疾病具有一定的治疗作用,故氢气受到越来越广泛的关注,其主要优点如下:

  1. 选择性抗氧化作用,选择性地清除羟自由基及过氧亚硝酸阴离子,不干扰代谢中的氧化还原反应;

  2. 相对分子质量小,电中性,容易穿透生物膜并扩散至胞质、线粒体和细胞核发挥作用;

  3. 安全、无明显不良反应;

  4. 有更好的耐受性,不影响血液中的生理学参数(体温、血压、pH、PO2)。

综上所述,氢气已被证实对药物诱导的肾毒性、肾缺血 I/R、肾结石等多种肾脏疾病有一定的治疗作用。对于氢气是否对糖尿病肾病、膜性肾病等具有治疗作用,以及其特异性作用于细胞内的靶位点、具体机制有待进一步研究。氢气对信号转导通路的调控作用目前已经初现端倪,但其影响信号分子的范围、具体机制以及是否可以作为一种新的气体信号分子仍是未知数。目前,对于氢气治疗作用的研究大多只局限于动物模型,只有少数临床研究。所以尚需更多的临床试验以探索其合适的给药时机、方式、剂量及药效等。大规模、随机化对照的临床研究对于应用氢气治疗肾脏疾病至关重要。



具体案例


发表于 NEPHRON EXPERIMENTAL NEPHROLOGY 期刊

6.png

论文题目

氢气吸入对小鼠体内乙醛酸盐诱导的草酸钙结晶肾损伤和氧化应激的保护作用


第二军医大学附属长海医院肾内科郭志勇教授课题组最新研究发现,吸入高浓度氢气可明显减少肾脏草酸钙结晶沉积,氢气通过抗氧化及抗炎机制,对肾小管上皮细胞损伤具有明显的保护作用。文章发表在《临床和实验病理学国际杂志》上。研究提示呼吸氢气或许能作为预防肾脏结石的手段。


研究将 24 只雄性 C57BL/6 小鼠随机分为 4 组,分别为氮氧混合气吸入组、氢氧混合气吸入组、氮氧混合气吸入+模型组、氢氧混合气吸入+模型组。通过连续 5 天腹腔注射乙醛酸盐(100 mg/kg/d),制造草酸钙结晶肾结石模型。于造模前两天开始给予氮氧混合气或氢氧混合气吸入(30 min/d),持续 7 天。氢氧混合气用上海潓美医疗科技有限公司生产的潓美氢氧雾化机,实验结束后,收集尿样、血清及肾组织样本,做生化和病理分析检测。

7.png


结果显示,乙醛酸盐可诱导尿钙排泄、血清 KIM-1 水平、肾组织钙含量及氧化应激水平升高,表现为肾脏组织 MDA、8-OHdG 水平升高,而 SOD、GSH、CAT 等还原酶水平下降。高浓度氢气吸入可阻断乙醛酸盐引起的上述变化。乙醛酸盐使肾组织 OPN、CD44、MCP-1、IL-10 等水平升高;吸入高浓度氢气可明显抑制乙醛酸盐引起的 OPN、CD44、MCP-1 升高,但上调 IL-10 水平。


越来越多的证据表明,肾内结晶形成与活性氧生成、氧化应激、炎症及肾小管损伤密切相关,抗氧化治疗已成为治疗肾结石实验研究的重要内容,如维 E、维 C 和传统中草药等,但这些治疗方法并没有用于临床。这一研究证实,吸入高浓度氢气能明显减少肾脏草酸钙结晶沉积,氢气可能是通过抗氧化、抗炎作用,对肾小管上皮细胞损伤产生明显保护作用,提示氢气可能是预防肾结石的有效手段。

8.png


氢气曾被认为是惰性气体,曾用大深度饱和潜水,对人体具有强大的安全性。在 2007 年,日本医科大学老年病研究所太田成男教授等报道称,吸入氢气具有选择性抗氧化和抗凋亡作用,能中和羟自由基保护脑缺血再灌注损伤。该论文引起在国际上的广泛关注。截至目前,大量研究发现氢气对肾病等许多疾病具有治疗作用,主要是由于氢气的抗氧化特性,同时也包括其抗炎、抗凋亡作用。与传统抗氧化剂相比,氢气分子很小,可轻易扩散至身体和细胞内细胞膜、线粒体和细胞核等亚细胞结构部位;同时氢气又非常温和,不会扰乱正常生物化学代谢过程,不会影响活性氧介导的细胞信号转导。如此说来,氢气很可能是安全、有效的治疗肾结石的新型抗氧化剂。

9.png9.png


氢气免疫疗法体验中心

各位朋友,氢气免疫疗法体验中心位于北京西直门枫蓝国际 A 座 17 层,现正隆重推出氢气免疫疗法体验推广活动。体验时间为:每周一至周六,早上 9 点至晚上 7 点。欢迎感兴趣的朋友咨询预约!

咨询电话

010-56229042,13401094594


20.jpeg