氢气对心血管疾病保护作用及机制研究有重要进展

时间:2019-11-17 15:00来源:医师报 作者:衣晓峰 高宇囡

作为一种新兴的医用气体,氢气因自身确切的抗氧化作用而受到学术界的广泛关注,其临床应用也有望“梦想成真”。哈尔滨医科大学附属第四医院心血管内科主任杨巍教授及其团队经过系统的研究发现,给予实验动物腹腔注射氢盐水,可抑制细胞炎症反应及氧化应激引起的细胞凋亡,明显减轻抗肿瘤药物多柔比星所致的心脏及肝脏损伤。此外给予实验动物氢气吸入的方式,发现氢气通过调节缺血再灌注损伤时的心肌细胞内质网应激及自噬,可减轻心肌坏死面积,且氢气对心脏的保护效果明显优于缺血后适应。研究还发现,氢气吸入可抑制P53相关的细胞凋亡途径,进而改善心衰大鼠心脏功能。上述研究成果相继被《炎症介质》、《细胞生理与生化》、《生理学前沿》等国际杂志所发表。经检索查新结果证实,有关氢气对心血管疾病保护作用及机制的研究在国内外尚无人报道。

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的大幅度提高,心血管疾病的发病率及死亡率也逐年“水涨船高”,并呈现年轻化趋势。根据全球各地流行病学调查结果显示,在总人口数中,平均每100个人,就会有3-5个人患有某种程度的心力衰竭。此外,心力衰竭患者1年的死亡率高达40%以上,5年以后平均只有半数病人存活,而到10年以后,大概90%的患者均已过世。尽管用于心力衰竭的新药不断涌现,心衰病人的生命已经能够有效地延长,但各种心脏疾病的终末状态——心力衰竭所致的医疗负担却愈发沉重。调查显示,约有40%的心衰病人生活质量受到严重影响,30%的心衰患者社会功能受限,近一半病人存在焦虑抑郁等心理障碍,而心衰的治疗已成为心血管疾病的最后战场。

据专家介绍,氢分子是近年来一种深受业界青睐的新型医用气体分子,有效且无毒,由于其小尺寸和电中性的性质,并具有强大的弥散特征,可轻易地渗透生物膜并扩散到细胞器和细胞核中。与常规药物相比,氢气潜在的优势很多,如在治疗浓度下,不易与包括挥发性麻醉药物的其他气体发生反应;能够达到许多药物均难以到达的亚细胞结构,如线粒体、内质网、细胞核等;有利于内源性 NO 分子的调节;并可通过加强吞噬细胞的吞噬作用增强体内的固有免疫。无论是在体内试验还是体外试验,氢分子均能够抗氧化、抗炎及抗凋亡,且未见不良反应

在多项国家自然科学基金和省创新基金的支持下,哈医大四院心内科杨巍教授及其团队成员高宇囡、迟晶、杨红晓等人,近年来一直致力于应用氢气保护心肌细胞、改善心脏功能的动物实验,以期最终让病人能尽早在临床获益。杨巍团队发表于英国《炎症介质》的研究成果,通过对大鼠腹腔注射富含氢气的生理盐水,显著降低了由常见化疗药物多柔比星引发的心脏及肝脏细胞毒反应,改善了器官功能,降低了化疗药物导致的动物死亡。研究结果提示,氢气可望减轻肿瘤患者使用化疗药物时的副作用。

另一篇发表于瑞士《细胞生理与生化》杂志的研究,经过在大鼠体内模拟出临床常见的心肌梗死后血管再通时的心肌缺血再灌注损伤,随后给予该动物模型氢气吸入,来观察氢气对心肌细胞的影响,结果发现氢气吸入的方式可有效保护心肌缺血再灌注时的急性心肌损伤,提示氢气有望减轻心肌梗死溶栓及再灌注后对心肌的损害。

与此同时,杨巍教授团队还进一步研究了氢气对心力衰竭的保护机制,通过让心衰大鼠吸入氢气,显著减轻了心肌细胞凋亡并增强了心衰大鼠心脏功能,降低了心衰大鼠死亡率。该研究成果被瑞士的《生理学前沿》杂志所刊用,提示氢气有望应用于心衰患者,为临床心衰病例的治疗提供经济有效的新途径。

鉴于以上研究基础,杨巍教授团队还设计了针对临床心力衰竭病人的临床对照试验研究,正在开展氢气对心衰患者心脏保护的临床观察,目前已有两例病人通过氢气吸入的辅助方式,取得了较好的疗效,吸入氢气后其症状、活动耐力及心脏功能均获显著改观。

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现阶段,心血管疾病已成为人类致死的最主要病因之一,占所有死因的51.96%,而心力衰竭则是心血管疾病的终末阶段。专家评价指出,杨巍教授团队在氢分子医学研究中达到了国际先进水平,为心力衰竭的棘手难题提供了全新的解决办法,有望在今后的临床实践中,以其选择性抗氧化、高通透性、安全、清洁及廉价的优势,为心衰患者带来更好的临床获益。

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责任编辑:裘佳
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