王濛， 儀楊， 孫夢婷， 劉梓嘉， 姜雪， 馬晨， 宋怡菲， 謝飛

北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與生命學(xué)部，北京100124

很長一段時(shí)間，氫氣被人們誤認(rèn)為不具備任何生物學(xué)作用，近幾十年，氫氣的生物學(xué)作用才陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。1975年美國科學(xué)家Dole等［1］在《科學(xué)》雜志上報(bào)道，給皮膚鱗狀細(xì)胞癌小鼠進(jìn)行8 個(gè)大氣壓的高壓氫氣治療后發(fā)現(xiàn)腫瘤顯著縮小，這是人類歷史上首次報(bào)道氫氣具有生物學(xué)效應(yīng)的研究。但受限于安全性的考慮，該研究在當(dāng)時(shí)并未受到廣泛關(guān)注。直到2007 年日本醫(yī)科大學(xué)Ohsawa等［2］在《自然?醫(yī)學(xué)》上發(fā)表論文，證明在常壓下吸入少量氫氣（2%）可有效治療大鼠缺血性腦卒中，并提出氫分子可選擇性清除自由基，這一發(fā)現(xiàn)正式拉開了氫分子生物學(xué)研究的序幕。在氫醫(yī)學(xué)研究中，最常見的氫氣干預(yù)方式包括口服富氫水、注射富氫生理鹽水和吸氫，其中口服富氫水和注射富氫生理鹽水（氫濃度約為0.8 mmol·L?1）由于安全、方便，在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床研究中被廣泛使用。雖然目前關(guān)于富氫水或富氫生理鹽水的研究較多，但是氫氣具體的作用機(jī)理尚不清楚，這在一定程度上也限制了氫氣生物學(xué)的臨床應(yīng)用。本文主要對已有的富氫水或富氫生理鹽水的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行綜述，在介紹醫(yī)學(xué)效應(yīng)的同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的氫氣濃度、干預(yù)介入時(shí)間點(diǎn)、干預(yù)時(shí)長以及每次干預(yù)劑量，此外介紹了口服富氫水或注射富氫生理鹽水干預(yù)后體內(nèi)氫濃度的變化情況、對正常生理狀態(tài)及腸道菌群的影響，旨在為擴(kuò)展氫分子研究領(lǐng)域提供理論依據(jù)。

1 富氫水或富氫生理鹽水干預(yù)后體內(nèi)氫濃度變化情況

已有研究表明，采用不同氫干預(yù)方式，組織內(nèi)的氫濃度變化也存在差異。Liu 等［3］采用氣相色譜法研究不同方式進(jìn)行氫氣干預(yù)后大鼠各組織中氫氣濃度變化情況發(fā)現(xiàn)，口服富氫水或腹腔注射富氫生理鹽水（5.0 mg·L?1）5 min 后，血液和各組織（包括肝臟、腎臟、心臟、脾臟、胰腺、小腸、肌肉和腦）中的氫濃度達(dá)到峰值，而靜脈注射富氫生理鹽水1 min后氫含量達(dá)到峰值。此外，口服富氫水后脾臟、小腸和胰腺中氫含量較高（＞300 μg·L?1），腹腔注射富氫生理鹽水后脾臟和胰腺中氫含量較高（＞300 μg·L?1），而靜脈注射富氫生理鹽水后所有組織中氫含量都相對較低（＞35 μg·L?1）。

2 富氫水干預(yù)對正常生理功能的調(diào)節(jié)作用

本課題組針對長期飲用富氫水對大鼠正常生理功能的影響進(jìn)行了大量研究發(fā)現(xiàn)，飲用富氫水（0.6 mmol·L?1）6 個(gè)月（每天自由口服富氫水1 次，每次1 h），雖然對大鼠體質(zhì)量和空腹血糖無顯著影響，但可以顯著降低其血清中的尿酸（uric acid，UA）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白 膽 固 醇（high-density lipoprotein-cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein-cholesterol，LDL-C）、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（aspartate amino transferase，AST）、總膽汁酸（total bile acid，TBA）以及心臟功能指標(biāo)［包括乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LD）、肌酸激酶（creatine kinase，CK）、肌酸激酶同工酶（creatine kinase isoenzymes，CKMB）以及α-羥基丁酸脫氫酶（α-hydroxybutyrate dehydrogenase，HBDH）］［4］。值得注意的是，這些血清標(biāo)志物水平的變化并非同時(shí)出現(xiàn)，有些標(biāo)志物的變化需要干預(yù)較長時(shí)間才出現(xiàn)，如尿酸水平的降低是在富氫水干預(yù)6個(gè)月后出現(xiàn)，總膽固醇水平降低在干預(yù)4個(gè)月后出現(xiàn)；而有些標(biāo)志物水平的變化可在干預(yù)較短時(shí)間出現(xiàn)，如心臟功能指標(biāo)水平的降低在富氫水干預(yù)1周后出現(xiàn)［4-5］。

3 富氫水/富氫生理鹽水干預(yù)對疾病的保護(hù)作用

3.1 代謝性疾病

3.1.1 糖尿?。╠iabetes mellitus，DM） 糖尿病是一種慢性代謝性疾病，因長期處于高血糖狀態(tài)，導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)各種組織、器官出現(xiàn)慢性損傷，導(dǎo)致功能紊亂失調(diào)。關(guān)于氫分子對糖尿病的效應(yīng)研究較多，如Kamimura 等［6］在針對2 型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus，T2DM）的研究中發(fā)現(xiàn)，給T2DM小鼠自由飲用富氫水（0.8 mmol·L?1）3個(gè)月可顯著降低血漿中血糖、胰島素、甘油三酯水平，并提出富氫水的調(diào)節(jié)作用可能是通過增強(qiáng)線粒體能量代謝引起葡萄糖和脂肪酸的加速消耗引起的。以上研究結(jié)果提示，富氫水對糖尿病及其并發(fā)癥有一定的保護(hù)作用，口服富氫水有望成為治療糖尿病的一種有效方法，綜合目前研究結(jié)果飲用富氫水改善糖尿病可能是一個(gè)長期的過程。

3.1.2 脂代謝相關(guān)疾病 代謝異常與多種疾病的發(fā)生相關(guān)，如高脂血癥、代謝綜合征、酒精性脂肪肝、非酒精性脂肪肝等。Zong 等［7］研究建立高脂飲食的倉鼠模型發(fā)現(xiàn)，建模后每天腹腔注射飽和富氫生理鹽水（劑量分別為1.0、2.5、5.0 mL·kg?1），持續(xù)4 周可以顯著降低血漿中的總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平，同時(shí)提高高密度脂蛋白膽固醇水平，提示飲用富氫水可能對高脂飲食引起的脂代謝相關(guān)疾病有改善作用。非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是指除酒精和其他明確的損肝因素外，由脂代謝紊亂等多種因素引起的肝臟脂肪累積，包括脂肪酸攝取量增加、線粒體脂肪酸β氧化降低、脂肪酸從頭合成脂肪增加，以及極低密度脂蛋白（very low density lipoprotein，VLDL）的組裝和分泌功能失調(diào)等。Kawai 等［8］通過蛋氨酸和膽堿缺乏飲食誘導(dǎo)的NAFLD 小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，口服富氫水（0.35~0.45 mg·L?1）8 周可顯著緩解脂肪型肝炎，其療效與吡格列酮相似，并提出該作用可能是通過富氫水的抗氧化作用以及降低過氧化物酶體增殖物激活受體α（peroxisome proliferators-activated receptor alpha，PPARα）表達(dá)水平介導(dǎo)的。Lin 等［9］通過建立乙醇誘導(dǎo)的早期脂肪肝小鼠模型發(fā)現(xiàn)，口服1.2 mL 富氫水（0.5 mg·L?1，每天3 次）連續(xù)13 周，對小鼠慢性乙醇誘發(fā)的早期肝損傷有保護(hù)作用，主要表現(xiàn)為飲用富氫水可顯著抑制乙醇誘導(dǎo)的血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、甘油三酯和總膽固醇水平的升高以及肝脂質(zhì)蓄積和炎性細(xì)胞因子的增加，同時(shí)飲用富氫水還降低了丙二醛水平，恢復(fù)了谷胱甘肽耗竭，并增加了肝臟中的超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶的活性，并提出該作用可能是通過誘導(dǎo)?；L素釋放肽來抑制腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）α 和白介素（interleukin，IL）-6，并誘導(dǎo)IL-10 和IL-22，從而激活抗氧化酶來抵抗氧化應(yīng)激實(shí)現(xiàn)的。以上研究結(jié)果提示，富氫水對脂代謝紊亂有一定的調(diào)節(jié)作用，口服富氫水有望成為治療脂代謝相關(guān)疾病的一種有效方法。

3.1.3 痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎（goutyarthritis） 痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎是由于體內(nèi)嘌呤代謝發(fā)生紊亂引起的血液尿酸濃度增高，進(jìn)而引起尿酸鹽結(jié)晶沉積在關(guān)節(jié)囊、滑膜等關(guān)節(jié)組織，最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)滑膜及周圍組織損傷并發(fā)生炎癥的反應(yīng)。王藝文等［10］利用尿酸鹽晶體混懸液注射大鼠踝關(guān)節(jié)建立急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎大鼠模型，自由飲用飽和富氫水2周后發(fā)現(xiàn)，富氫水干預(yù)組大鼠的關(guān)節(jié)腫脹起始時(shí)間、腫脹程度、持續(xù)時(shí)間均優(yōu)于模型組大鼠，同時(shí)血清TNF-α、IL-β 及丙二醛水平也低于模型組大鼠，提示富氫水可能通過降低活性氧水平來減輕炎癥反應(yīng)。以上研究結(jié)果提示，富氫水可有效減輕痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎大鼠炎癥反應(yīng)，口服富氫水有望成為治療痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的有效方法。

3.2 神經(jīng)系統(tǒng)疾病

3.2.1 缺血性腦卒中（cerebral ischemic stroke，CIS） 缺血性腦卒中是由于腦供血?jiǎng)用}（頸動(dòng)脈和椎動(dòng)脈）狹窄或閉塞、腦供血不足導(dǎo)致的腦組織壞死的總稱，其具有發(fā)病率、致殘率、死亡率均較高的特點(diǎn)，是目前嚴(yán)重危害中老年人身體健康和生命安全的主要疾病之一。雖然及時(shí)恢復(fù)腦血流再灌注對挽救缺血性腦卒中患者的生命十分重要，但同時(shí)也會(huì)造成新的損害，稱為腦缺血再灌注損傷（ischemia-reperfusion injury，IR）。Ji 等［11］建立了大鼠四血管阻塞法腦缺血模型，發(fā)現(xiàn)在再灌注開始及再灌注6 h 后注射飽和富氫生理鹽水可以顯著提高神經(jīng)元存活比例和抑制由于缺血再灌注引起的炎癥因子、脂質(zhì)過氧化以及細(xì)胞凋亡水平的升高。以上研究結(jié)果提示，注射富氫生理鹽水對缺血性腦卒中有潛在的治療作用。

3.2.2 缺氧缺血性腦?。╤ypoxic-ischemic encephalopathy，HIE） 缺氧缺血性腦病是由腦組織缺氧缺血導(dǎo)致的腦部病變，雖然也可發(fā)生在其他年齡段，但新生兒缺氧缺血性腦病最常見。新生兒缺氧缺血性腦病是由新生兒缺氧、宮內(nèi)窘迫等圍生期高危因素所致新生兒部分或者完全窒息、腦血流減少，進(jìn)而損傷中樞神經(jīng)系統(tǒng)，出現(xiàn)包括意識狀態(tài)、肌肉張力及原始反射異常等腦病表現(xiàn)的疾病。Cai等［12］建立了新生大鼠缺氧缺血模型，在建模開始以及建模后8 h 給予大鼠腹腔注射（5 mL·kg?1）飽和富氫生理鹽水，注射24 h后發(fā)現(xiàn)，富氫生理鹽水可顯著減少腦梗死面積，增加神經(jīng)元的存活比例，同時(shí)對神經(jīng)功能的改善有長期作用，并提出該作用可能是通過降低氧化應(yīng)激水平和神經(jīng)炎癥反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。以上研究結(jié)果提示，富氫生理鹽水對缺氧缺血性腦病有潛在的治療作用。

3.2.3 蛛網(wǎng)膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH） 蛛網(wǎng)膜下腔出血指由顱內(nèi)動(dòng)脈瘤、腦血管畸形等因素引起的腦底部或腦表面的病變血管破裂，血液直接流入蛛網(wǎng)膜下腔引起的一種臨床綜合征。Hong 等［13］建立SAH 大鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，剛建完模及建模后8 h給予大鼠腹腔注射飽和富氫生理鹽水（5 mL·kg?1），24 h 后可顯著減少SAH 后早期腦損傷導(dǎo)致的神經(jīng)元凋亡，并促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)，且推測該作用可能是通過Akt/GSK3β 信號通路介導(dǎo)的。以上研究結(jié)果提示，富氫生理鹽水對SAH有潛在的治療作用。

3.2.4 創(chuàng)傷性顱腦損傷（traumatic brain injury，TBI） 創(chuàng)傷性顱腦損傷是指由暴力犯罪、建筑工傷、交通事故等外力因素所致的顱腦損傷，可能導(dǎo)致暫時(shí)或永久的認(rèn)知、生理和心理功能受損，是世界范圍內(nèi)造成45 歲以下人群死亡和嚴(yán)重殘疾的主要原因。Hou 等［14］建立液壓沖擊顱腦損傷大鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，建模后連續(xù)7 d每天給予大鼠腹腔注射飽和富氫生理鹽水（5 mL·kg?1），可顯著緩解TBI 導(dǎo)致的認(rèn)知功能下降，并提出富氫生理鹽水可能通過其抗氧化活性以及促進(jìn)BDNF 介導(dǎo)的突觸可塑性來發(fā)揮對TBI 的保護(hù)作用。Dohi等［15］采用控制性皮質(zhì)撞擊法建立小鼠TBI 模型研究發(fā)現(xiàn)，從建模前24 h 開始自由飲用飽和富氫水直至研究結(jié)束，可將小鼠TBI 引發(fā)的腦水腫逆轉(zhuǎn)約50%，且可完全阻斷病理性磷酸化Tau 蛋白的表達(dá)，并提出富氫水對TBI 的保護(hù)作用可能是通過調(diào)節(jié)血腦屏障功能相關(guān)蛋白和神經(jīng)炎癥因子的表達(dá)水平實(shí)現(xiàn)的。以上研究結(jié)果提示，注射富氫生理鹽水或口服富氫水對TBI有潛在的治療作用。

3.2.5 帕金森?。≒arkinson's disease，PD） 帕金森病是一種常見的中老年神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，其病理特征為黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元進(jìn)行性退變和路易小體形成，同時(shí)出現(xiàn)紋狀體區(qū)多巴胺遞質(zhì)降低、多巴胺與乙酰膽堿遞質(zhì)失衡的生化改變，臨床上主要表現(xiàn)為靜止性震顫、肌強(qiáng)直、動(dòng)作遲緩、姿勢平衡障礙的運(yùn)動(dòng)癥狀和嗅覺減退、便秘、睡眠行為異常和抑郁等非運(yùn)動(dòng)癥狀［16］。日本名古屋大學(xué)醫(yī)學(xué)研究生院Fu 等［17］建立的6-羥基多巴胺氫溴酸鹽（6-hydroxydopamine hydrobromide，6-OHDA）誘導(dǎo)大鼠PD 模型研究發(fā)現(xiàn)，建模前7 d 或建模后3 d 開始口服半飽和富氫水（0.4 mmol·L?1）直至建模后28 d，黑質(zhì)紋狀體變性和多巴胺能神經(jīng)元損失明顯減輕，提示口服富氫水可能延緩PD 進(jìn)展。日本九州大學(xué)Fu 等［18］分別建立了急性和慢性1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶（1-methyl-4-phenyl-1，2，3，6-tetrahydropyridine，MPTP）誘導(dǎo)的小鼠PD 模型，在急性MPTP 模型中從建模前7 d 開始連續(xù)口服富氫水，黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元損失減少約50%，同時(shí)發(fā)現(xiàn)低濃度富氫水（0.08 mg·L?1）的效果比高濃度富氫水（1.5 mg·L?1）更優(yōu)；在慢性MPTP 模型中從建模前7 d 開始連續(xù)飲用富氫水直至建模后28 d，黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元損失同樣呈明顯減少的趨勢。以上研究結(jié)果提示，富氫水對PD有潛在的治療作用，但其發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用的機(jī)理還需要進(jìn)一步深入研究。

3.2.6 阿爾茲海默?。ˋlzheimer's disease，AD）

阿爾茲海默病是老年人常見的神經(jīng)退行性疾病，也是癡呆最常見的病因，其病理特征為大腦皮層和海馬區(qū)出現(xiàn)大量淀粉樣老年斑沉積、神經(jīng)元纖維纏結(jié)、海馬錐體細(xì)胞顆?？张葑冃院蜕窠?jīng)元缺失。臨床特征表現(xiàn)為隱襲起病、不同程度的記憶力喪失、語言困難、認(rèn)知能力降低、行為和情感等活動(dòng)異常、進(jìn)行性智力障礙。Gu等［19］采用SAMP8快速老化小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)30 d 自由飲用富氫水（0.55~0.65 mmol·L?1）可顯著緩解認(rèn)知功能下降，并顯著抑制老化導(dǎo)致的大腦五羥色胺水平降低，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)連續(xù)飲用富氫水18 周后海馬神經(jīng)元損失明顯減少，并提出富氫水對AD 的保護(hù)可能與其抗氧化作用有關(guān)。以上研究結(jié)果提示，富氫水對AD具有潛在的治療作用。

3.2.7 抑郁癥（depression） 抑郁癥是一種常見的精神疾病，主要表現(xiàn)為情緒低落、興趣減低、悲觀、思維遲緩、缺乏主動(dòng)性、自責(zé)自罪、飲食和睡眠不佳等癥狀，并感到全身多處不適，嚴(yán)重者可出現(xiàn)自殺念頭和行為。第二軍醫(yī)大學(xué)Zhang 等［20］建立慢性不可預(yù)期溫和應(yīng)激（chronic unpredictable mild stress，CUMS）小鼠抑郁模型研究［20］發(fā)現(xiàn)，小鼠每天飲用30 mL 富氫水（0.8 mg·L?1），連續(xù)4 周可明顯改善抑郁傾向，減輕焦慮和異常行為的發(fā)生，該作用可能與富氫水對炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激的抑制有關(guān)。以上研究結(jié)果提示，富氫水可能在神經(jīng)心理疾病方面有潛在的療效。

3.2.8 一氧化碳（CO）中毒 CO 中毒是含碳物質(zhì)燃燒不完全時(shí)的產(chǎn)物經(jīng)呼吸道吸入引起中毒。中毒機(jī)理是CO 與血紅蛋白的親合力比氧與血紅蛋白的親合力高200～300 倍，因此CO 極易與血紅蛋白結(jié)合形成碳氧血紅蛋白，使血紅蛋白喪失攜氧的能力，從而造成組織窒息。CO中毒對全身的組織細(xì)胞均有毒性作用，尤其對大腦皮質(zhì)的影響最為嚴(yán)重［21］。第二軍醫(yī)大學(xué)Sun 等［22］研究了富氫生理鹽水對CO 中毒后遲發(fā)性腦病發(fā)現(xiàn)，CO 中毒大鼠復(fù)蘇后60 h 內(nèi)分6 次腹腔注射飽和富氫生理鹽水（10 mL·kg?1）對神經(jīng)功能有顯著改善作用，該作用可能與富氫生理鹽水的抗氧化和抗炎癥作用有關(guān)。第四軍醫(yī)大學(xué)空軍醫(yī)學(xué)系Wang 等［23］發(fā)現(xiàn)，大鼠CO 中毒后會(huì)出現(xiàn)大腦皮層和海馬神經(jīng)元的損失、巨噬細(xì)胞浸潤、小膠質(zhì)細(xì)胞聚集、細(xì)胞炎癥因子表達(dá)水平升高、髓鞘堿性蛋白（myelin basic protein，MBP）表達(dá)下降等情況，腹腔注射飽和富氫生理鹽水（6 mL·kg?1，每天1 次）3 d 后可顯著緩解上述癥狀。以上結(jié)果提示，富氫生理鹽水可通過抑制免疫介導(dǎo)的腦損傷發(fā)揮對CO 中毒的保護(hù)作用。

3.3 心血管系統(tǒng)疾病

3.3.1 動(dòng)脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS） 動(dòng)脈粥樣硬化是心血管系統(tǒng)最常見的一種疾病，通常以中老年患者居多，主要由高脂血癥、高血壓、糖尿病、高胰島素血癥、胰島素抵抗、肥胖、遺傳等因素引起。病理變化主要累及體循環(huán)系統(tǒng)的大型彈力型動(dòng)脈和中型肌彈力型動(dòng)脈等。臨床表現(xiàn)主要決定于血管病變及受累器官的缺血程度，主動(dòng)脈粥樣硬化通常無明顯癥狀，冠狀動(dòng)脈粥樣硬化患者若管徑狹窄達(dá)75%以上則可發(fā)生心絞痛、心肌梗死、心律失常，甚至猝死［24］。2008 年日本醫(yī)科大學(xué)Ohsawa 等［25］采用ApoE基因敲除動(dòng)脈粥樣硬化小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)飲用飽和富氫水（每天4.3 mL）4 個(gè)月可顯著減少主動(dòng)脈粥樣硬化損傷，并推測該作用可能是通過富氫水的抗氧化作用實(shí)現(xiàn)的。為進(jìn)一步探究富氫水對抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用機(jī)理，泰山醫(yī)學(xué)院Song 等［26］隨后進(jìn)行了一系列深入研究，發(fā)現(xiàn)氧化型低密度脂蛋白（oxidized low-density lipoprotein，Ox-LDL）在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，Ox-LDL可通過與血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的凝集素樣氧化低密度脂蛋白受體-1（lectin-like oxidized LDL receptor-1，LOX-1）結(jié)合使內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào)，且采用ApoE基因敲除小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)8 周每天腹腔注射飽和富氫生理鹽水（每次5 mL·kg?1，每天1 次）可通過抑制LOX-1的表達(dá)和NF-κB通路的激活來防止動(dòng)脈粥樣硬化的形成。以上研究結(jié)果提示，富氫水或富氫生理鹽水對動(dòng)脈粥樣硬化具有潛在的治療作用。

3.3.2 高血壓（hypertension） 高血壓是指以體循環(huán)動(dòng)脈血壓（收縮壓和/或舒張壓）增高為主要特征（收縮壓≥140 mmHg，舒張壓≥90 mmHg，1 mmHg=0.133 kPa），可伴有心、腦、腎等器官的功能或器質(zhì)性損害的臨床綜合征。高血壓是臨床常見的慢性病，也是心腦血管病主要的危險(xiǎn)因素。Zhang 等［27］研究了長期每天早晨腹腔注射飽和富氫生理鹽水（6 mL·kg?1）對自發(fā)性高血壓大鼠血管功能失調(diào)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腹腔注射富氫生理鹽水后3 個(gè)月主動(dòng)脈肥大與內(nèi)皮功能明顯改善，雖然無明顯降血壓作用，但壓力反射功能得到顯著改善，并提出富氫生理鹽水對自發(fā)性高血壓大鼠血管功能的改善作用可能與其抗氧化、抗炎癥、保護(hù)線粒體功能以及增強(qiáng)一氧化氮（NO）利用度有關(guān)。此外，Takeuchi 等［28］還研究了飲用富氫水對腦卒中傾向的自發(fā)性高血壓大鼠（spontaneously hypertensive stroke-pron rats，SHRSP）神經(jīng)功能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，飲用富氫水（5 mg·L?1）16 周可顯著改善SHRSP 大鼠的神經(jīng)功能，同時(shí)降低大腦皮質(zhì)和海馬出血、血栓、梗死等的發(fā)生率，該作用可能與富氫水抑制活性氧自由基和海馬MMP-9活性從而減輕血腦屏障損害密切相關(guān)。以上研究結(jié)果提示，盡管富氫水或富氫生理鹽水無明顯降血壓效應(yīng)，但對高血壓引起的并發(fā)癥有潛在的預(yù)防和治療作用。

3.3.3 急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI） 急性心肌梗死是指冠狀動(dòng)脈急性、持續(xù)性缺血缺氧所引起的心肌壞死。臨床上多有劇烈而持久的胸骨后疼痛，休息及服用硝酸酯類藥物不能完全緩解，伴有血清心肌酶活性增高及進(jìn)行性心電圖變化，可并發(fā)心律失常、休克或心力衰竭，病情嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅患者的生命安全。心肌缺血后及時(shí)恢復(fù)供血是治療急性心肌梗死的必要手段，但血液的再灌注也會(huì)帶來新的損傷。Zhang 等［29］研究了富氫生理鹽水對大鼠局部心肌缺血再灌注的影響，其在冠狀動(dòng)脈左前降支近端再灌注前5 min 腹腔注射飽和富氫生理鹽水（10 mL·kg?1）可顯著緩解缺血再灌注引起的心肌細(xì)胞凋亡，心肌梗死面積明顯減少，同時(shí)心臟功能得到顯著改善，該作用與富氫生理鹽水的抗炎癥效應(yīng)密切相關(guān)。此外，F(xiàn)eng 等［30］還研究了早期有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合富氫生理鹽水預(yù)處理對大鼠急性心肌梗死的保護(hù)作用。在大鼠急性心肌梗死建模前進(jìn)行3 周有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合腹腔注射飽和富氫生理鹽水（10 mL·kg?1）預(yù)處理可調(diào)節(jié)心臟的收縮和舒張功能，進(jìn)而防止心肌梗死損傷，該作用與富氫生理鹽水的抗氧化作用以及通過調(diào)節(jié)線粒體蛋白表達(dá)來修復(fù)心肌線粒體功能有關(guān)。以上研究結(jié)果提示，富氫生理鹽水對急性心肌梗死有潛在的預(yù)防和治療作用。

3.4 呼吸系統(tǒng)疾病

3.4.1 慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructie pulmonary disease，COPD） 慢性阻塞性肺疾病簡稱慢阻肺或肺阻塞，是一種以持續(xù)性的氣流受限為特征的阻塞性肺疾病，這種氣流受限不完全可逆，且呈進(jìn)行性發(fā)展，其發(fā)生與肺部對香煙煙霧等有害氣體或有害顆粒的異常炎癥反應(yīng)有關(guān)。隨著病情進(jìn)展，導(dǎo)致肺功能逐漸下降，出現(xiàn)日常活動(dòng)甚至休息時(shí)也感到氣短的情況。Ning 等［31］研究了富氫生理鹽水預(yù)處理對吸煙（cigarette smoking，CS）導(dǎo)致的COPD 大鼠的影響發(fā)現(xiàn)，CS 前30 min 腹腔注射（10 mL·kg?1）飽和富氫生理鹽水可顯著抑制CS 導(dǎo)致的氣道黏液高分泌和氣道上皮損傷，具體表現(xiàn)為抑制細(xì)支氣管腔黏液的積累、杯狀細(xì)胞增生、凝膠形成粘蛋白muc5ac 的過度表達(dá)以及氣道上皮細(xì)胞異常凋亡，該作用可能與富氫生理鹽水的抗氧化作用以及對EGFR 的磷酸化和Nrf2 的表達(dá)調(diào)控有關(guān)。Liu 等［32］研究了大鼠香煙煙霧暴露8 周后，腹腔注射飽和富氫生理鹽水（10 mL·kg?1）4 周對COPD 的影響發(fā)現(xiàn)，大鼠的肺氣道阻力減小，肺順應(yīng)性以及1 s 內(nèi)用力呼氣量/用力肺活量的比值均有所提高，肺形態(tài)損傷明顯減輕，且該作用可能與富氫生理鹽水的抗氧化、抗炎癥效應(yīng)有關(guān)。以上研究結(jié)果提示，富氫生理鹽水對COPD有潛在的預(yù)防和治療作用。

3.4.2 支氣管哮喘（bronchial asthma） 支氣管哮喘是一種呼吸道的慢性炎癥疾病，表現(xiàn)為發(fā)作性咳嗽、胸悶及呼吸困難，若不采取任何抗炎措施，將會(huì)導(dǎo)致支氣管阻塞或攣縮，甚至可能因呼吸困難而危及生命。Xiao 等［33］建立卵清蛋白（ovalbumin，OVA）誘導(dǎo)的哮喘小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，腹腔注射飽和富氫生理鹽水（10 mL·kg?1）60 d后，支氣管肺泡灌洗液中細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞因子水平顯著降低，同時(shí)粘液指數(shù)和膠原沉積下降，凝膠形成粘蛋白muc5ac、膠原蛋白Ⅲ和血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）表達(dá)下調(diào)，該作用可能與富氫生理鹽水的抗炎癥作用有關(guān)。以上研究結(jié)果提示，富氫生理鹽水對支氣管哮喘有潛在的治療作用。

3.5 炎癥性疾病

3.5.1 過敏性鼻炎（allergic rhinitis，AR） 過敏性鼻炎即變應(yīng)性鼻炎，是鼻腔黏膜的變應(yīng)性疾病，由免疫系統(tǒng)受到空氣中的過敏原影響而導(dǎo)致的鼻炎癥狀。臨床癥狀較多，其中最典型的癥狀為陣發(fā)性的噴嚏連續(xù)性發(fā)作，此外，還包括流鼻涕或鼻塞及眼睛紅癢、溢淚、周圍腫脹等。同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院Zhao 等［34］建立雞卵白蛋白（ovalbumin，OVA）致敏的過敏性鼻炎豚鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過14 d 腹腔注射飽和富氫生理鹽水（10 mL·kg?1）和雙側(cè)鼻腔飽和富氫生理鹽水（每次20 L，每天1次）處理，OVA 引起的AR 癥狀如鼻腔搔癢和打噴嚏得到顯著緩解，該作用與富氫生理鹽水對炎癥的抑制并下調(diào)免疫球蛋白E（international general electric company，IgE）、IL-4 和IL-13 表達(dá)水平有關(guān)。該課題組進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，富氫生理鹽水可通過抑制嗜酸性粒細(xì)胞的增多和活化進(jìn)而抑制過敏炎癥反應(yīng)來發(fā)揮對AR 的保護(hù)作用。以上研究結(jié)果提示，富氫生理鹽水對AR 有潛在的治療作用［35］。

3.5.2 急性胰腺炎（acute pancreatitis，AP） 急性胰腺炎是胰腺因胰蛋白酶的自身消化作用而引起的疾病。胰腺存在水腫、充血或出血、壞死等情況，臨床上伴有腹痛、腹脹、惡心、嘔吐、發(fā)熱等癥狀，同時(shí)伴有血和尿中淀粉酶含量升高的情況。2010 年第二軍醫(yī)大學(xué)Chen 等［36］報(bào)道了富氫生理鹽水對AP的保護(hù)作用，通過建立L-精氨酸誘導(dǎo)的AP大鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，給藥后15 min腹腔注射飽和富氫生理鹽水（6 mL·kg?1）可通過抑制血清淀粉酶活性的升高、中性粒細(xì)胞浸潤、脂質(zhì)氧化和胰腺組織水腫來緩解AP的嚴(yán)重程度，該作用可能與富氫生理鹽水抗氧化、抗凋亡、抑制NF-κB通路活化以及促進(jìn)腺泡細(xì)胞增殖有關(guān)。成都軍區(qū)總醫(yī)院Ren 等［37］通過AP 小鼠模型實(shí)驗(yàn)證實(shí)，富氫生理鹽水還可通過對NLRP3 炎癥小體活化的抑制來發(fā)揮對AP的保護(hù)作用；同時(shí)該課題組還發(fā)現(xiàn)通過腹腔注射飽和富氫生理鹽水（劑量分別為2、4、8 mL·kg?1）可顯著緩解創(chuàng)傷導(dǎo)致的AP，該作用可能與富氫生理鹽水的抗氧化作用有關(guān)［38］。以上研究結(jié)果提示，富氫生理鹽水對AP 有潛在的治療作用。

3.5.3 牙周炎（periodontitis） 牙周炎是一種主要由菌斑、牙石等局部因素引起的牙周支持組織的慢性炎癥，年齡大于35 歲人群為該病的高發(fā)人群。該病最初臨床癥狀為牙齦紅腫出血，如果牙齦炎未得到及時(shí)治療，炎癥可由牙齦向深層擴(kuò)散到牙周膜、牙槽骨而發(fā)展為牙周炎。Kasuyama等［39］研究了富氫水對牙周炎的作用，其采用絲線結(jié)扎法建立大鼠牙周炎模型研究發(fā)現(xiàn)，自由飲用飽和富氫水4 周可顯著抑制牙周炎的進(jìn)展，主要表現(xiàn)為對牙周病變中的多形核白細(xì)胞浸潤和破骨細(xì)胞分化的抑制，同時(shí)提出富氫水對牙周炎的保護(hù)作用可能與降低牙齦的氧化應(yīng)激有關(guān)。Ekuni等［40］研究了富氫水對牙周炎大鼠動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病的影響，其同樣采用絲線結(jié)扎法建立大鼠牙周炎模型發(fā)現(xiàn)，自由引用飽和富氫水4 周可顯著抑制牙周炎誘導(dǎo)的大鼠主動(dòng)脈脂質(zhì)沉積，該作用可能與富氫水降低血清中Ox-LDL 水平和主動(dòng)脈氧化應(yīng)激水平有關(guān)。以上研究結(jié)果提示，富氫水對牙周炎及牙周炎導(dǎo)致的動(dòng)脈粥樣硬化有潛在的預(yù)防和治療作用。

3.5.4 梗阻性黃疸（obstructive jaundice，OJ） 梗阻性黃疸主要由肝內(nèi)或者肝外膽管堵塞引起。膽管阻塞后壓力不斷增加，肝內(nèi)膽管因膽汁淤積而破裂，引起膽汁反流體循環(huán)，使血中結(jié)合膽紅素升高而引起黃疸，其臨床表現(xiàn)有膚色變黃、皮膚瘙癢、血中結(jié)核膽紅素升高、尿膽紅素呈陽性和血中膽固醇升高等。Liu 等［41］建立膽管結(jié)扎誘導(dǎo)的大鼠OJ 模型研究發(fā)現(xiàn)，從建模后1 d 開始連續(xù)10 d腹腔注射飽和富氫生理鹽水（5、10 mL·kg?1）可顯著緩解OJ導(dǎo)致的肝損傷，該作用可能與富氫水的抗炎癥、抗氧化以及對ERK1/2信號通路的抑制有關(guān)。以上研究結(jié)果提示，富氫水對OJ導(dǎo)致的肝損傷有潛在的保護(hù)作用。

3.5.5 膿毒癥（sepsis） 膿毒癥是一種由感染引起的以全身炎癥反應(yīng)為主的綜合征，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致感染性休克、多器官功能障礙綜合征等，是危重病患者的主要死因之一，目前尚無有效的防治措施。Li 等［42］采用盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)（cecal ligation and puncture，CLP）建立大鼠膿毒癥模型研究發(fā)現(xiàn)，在建模后0、6、18 h 腹腔注射飽和富氫生理鹽水（5 mL·kg?1）并在建模后24 h觀察膿毒癥器官損傷的變化，結(jié)果表明，富氫生理鹽水處理可顯著抑制器官損傷相關(guān)血清指標(biāo)谷丙轉(zhuǎn)氨酶（alanine transaminase，ALT）、肌酐（creatinine，Cr）和血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）的升高和血氧分壓（partial pressure of oxygen，PaO2）的降低，同時(shí)肺和腎臟損傷明顯減輕，大鼠7 d 存活率有所提高，推測該作用可能與富氫生理鹽水對炎癥、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡的抑制效應(yīng)有關(guān)。Zhou 等［43］研究了富氫生理鹽水對膿毒癥引起的腦損傷的保護(hù)作用，其同樣采用CLP大鼠膿毒癥模型研究發(fā)現(xiàn)，在建模前10 min 腹腔注射飽和富氫生理鹽水（2.5、10.0 mL·kg?1），48 h 后可顯著緩解膿毒癥引起的腦損傷和認(rèn)知功能障礙，同時(shí)存在氫氣濃度的劑量效應(yīng)，推測富氫水對膿毒癥引起的腦損傷的保護(hù)作用與抑制氧化應(yīng)激有關(guān)。除了對腦損傷有保護(hù)作用外，富氫生理鹽水對膿毒癥引起的肺損傷也有很好的保護(hù)作用［44］。以上研究結(jié)果提示，富氫水對膿毒癥導(dǎo)致的器官損傷有潛在的預(yù)防和治療作用。

3.6 腫瘤

3.6.1 富氫水對腫瘤發(fā)生發(fā)展的抑制作用 目前已有大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，飲用富氫水或腹腔注射富氫生理鹽水可預(yù)防腫瘤的發(fā)生，同時(shí)對腫瘤生長也有顯著的抑制作用，如Zhao 等［45］研究了富氫生理鹽水對胸腺淋巴瘤的作用，其采用60Co電離輻射誘導(dǎo)的免疫缺陷小鼠胸腺淋巴瘤模型研究發(fā)現(xiàn)，電離輻射前5 min腹腔注射富氫生理鹽水可顯著提高輻射后30 周的小鼠存活率，同時(shí)輻射導(dǎo)致的胸腺淋巴瘤發(fā)生率顯著降低，該作用與富氫生理鹽水的抗氧化效應(yīng)有關(guān)。除胸腺淋巴瘤外，富氫水還可預(yù)防肝癌的發(fā)生。Kawai等［8］采用STAMTM小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，自由飲用富氫水8 周可顯著降低肝癌發(fā)生率。

除了預(yù)防腫瘤發(fā)生外，富氫水對腫瘤生長也有顯著抑制作用，如Yang等［46］建立人子宮內(nèi)膜癌裸鼠原位移植模型，當(dāng)腫瘤長到直徑3~4 mm 時(shí)，灌胃飽和富氫水處理24 d，發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜腫瘤體積和質(zhì)量的增長受到顯著抑制，該作用可能與氫氣通過ROS/NLRP3/caspase-1/GSDMD 途徑誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡有關(guān)。以上研究結(jié)果提示，富氫生理鹽水或富氫水對腫瘤發(fā)生發(fā)展有潛在的預(yù)防和治療作用。

3.6.2 富氫水在腫瘤放化療中的減毒作用 放射線在殺滅腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，也會(huì)對照射范圍內(nèi)的正常組織造成損傷。常見的放療不良反應(yīng)包括皮膚損傷、惡心嘔吐、發(fā)熱、外周血象下降、乏力等。Mei 等［47］研究了富氫生理鹽水對頭頸部放療引起的皮膚炎的作用。在大鼠經(jīng)60Co 局部電離輻射前5 min腹腔注射飽和富氫生理鹽水（10 mL·kg?1）發(fā)現(xiàn)，放療引起皮膚炎的嚴(yán)重程度得到顯著緩解，同時(shí)組織修復(fù)明顯加速，放療導(dǎo)致的體質(zhì)量減輕也得到顯著緩解。Zhou 等［48］也報(bào)道了富氫水對放療引起的皮膚損傷的保護(hù)作用，大鼠臀部皮膚經(jīng)局部電離輻射后每天進(jìn)行富氫水（2 mg·L?1）噴霧處理3次（1 mL·次?1），4周后，與對照組（蒸餾水處理）相比，富氫水處理組大鼠皮膚修復(fù)時(shí)間明顯縮短，并存在氫氣劑量效應(yīng)，富氫水的保護(hù)作用可能與抗氧化和抗炎癥效應(yīng)有關(guān)。

順鉑是目前腫瘤化療中最常用的一種藥物，在消化道腫瘤、呼吸道腫瘤、婦科腫瘤、頭頸部惡性腫瘤中廣泛使用。腎毒性為順鉑最大的不良反應(yīng)，有研究表明，富氫水對順鉑引起的腎毒性有很好的保護(hù)作用［49］。日本大阪大學(xué)Kitamura等［49］通過動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT監(jiān)測腹腔注射順鉑后7 d內(nèi)大鼠腎臟碘化X射線造影劑濃度來評估腎小球?yàn)V過率的變化。研究結(jié)果表明，注射順鉑前7 d 開始連續(xù)7 天自由飲用飽和富氫水可顯著提高腎小球?yàn)V過率，同時(shí)血清肌酐水平明顯降低，提示富氫水可顯著減輕腎損傷；同時(shí)該團(tuán)隊(duì)通過血氧水平依賴磁共振成像動(dòng)態(tài)監(jiān)測血流和氧氣生物利用度來評估腎臟功能［50］，同樣證實(shí)口服飽和富氫水可顯著緩解順鉑導(dǎo)致的腎損傷。吉非替尼是一種小分子靶向腫瘤藥，是靶向表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）的酪氨酸激酶抑制劑，目前已被批準(zhǔn)用于治療EGFR 突變的晚期非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）的一線藥物，然而由于存在間質(zhì)性肺?。╥nterstitial lung disease，ILD）的不良反應(yīng)而限制了該藥的療效。有研究表明，萘治療后服用吉非替尼會(huì)加重急性肺損傷。Terasaki 等［51］研究發(fā)現(xiàn)，腹腔注射萘和口服吉非替尼后連續(xù)14 d每天自由飲用飽和富氫水可顯著緩解萘和吉非替尼導(dǎo)致的肺損傷，同時(shí)不影響吉非替尼的抗腫瘤效果，該作用可能與氫氣的抗氧化和抗炎癥效應(yīng)有關(guān)。以上研究結(jié)果提示，注射富氫生理鹽水或口服富氫水對腫瘤放化療的不良反應(yīng)有很好的緩解作用，同時(shí)并不影響其抗腫瘤療效。

3.7 皮膚病

3.7.1 特應(yīng)性皮炎（atopic dermatitis，AD） 特應(yīng)性皮炎是一種以過敏性炎癥反應(yīng)為特征的慢性、復(fù)發(fā)性、炎癥性皮膚病，臨床表現(xiàn)為濕疹和極度瘙癢，可因感染、精神壓力、季節(jié)/氣候變化、刺激物和過敏原等因素作用而加重。研究表明，大多數(shù)AD 急性期皮膚損傷與Th2 炎癥因子有關(guān)，而慢性期皮膚損傷則與Th1免疫應(yīng)答有關(guān)。Ignacio 等［52］采用粉塵螨變應(yīng)原誘導(dǎo)的NC/Nga小鼠AD模型研究發(fā)現(xiàn)，建模的同時(shí)連續(xù)飲用富氫水（0.5 mg·L?1）25 d 可顯著降低血清中Th1、Th2 等與AD 發(fā)病密切相關(guān)的炎癥因子表達(dá)水平。Yoon 等［53］采用2，4-二硝基氯苯誘導(dǎo)的NC/Nga 小鼠AD 模型研究發(fā)現(xiàn)，自由飲用富氫水（1.5 mg·L?1）12周可顯著緩解AD 樣臨床癥狀，同時(shí)血清中抗氧化酶活性顯著增強(qiáng)，血清Th2 細(xì)胞因子、IL-5、TNF-α、IL-6 等促炎因子和IgE 水平顯著下調(diào)，提示富氫水可能通過抗氧化和調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)來發(fā)揮對AD 的保護(hù)作用。以上研究結(jié)果提示，富氫水對AD 有潛在的預(yù)防和治療作用。

3.7.2 皮瓣缺血再灌注損傷 皮瓣移植術(shù)是整形外科手術(shù)中傷口覆蓋和重建的常規(guī)做法，缺血再灌注損傷是導(dǎo)致皮瓣移植術(shù)后皮瓣壞死的重要原因之一。北京工業(yè)大學(xué)Zhao 等［54］與深圳科力恩公司合作研究發(fā)現(xiàn)，通過夾緊大鼠右椎弓根3 h建立皮瓣缺血模型，在再灌注前10 min 腹腔注射飽和富氫生理鹽水（10 mL·kg?1）對缺血再灌注引起的皮瓣損傷有很好的保護(hù)作用，主要表現(xiàn)為可顯著提高皮瓣成活率和減少微血管血流分布，該作用可能與氫氣的抗氧化和抗炎癥效應(yīng)有關(guān)；同時(shí)該課題組進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，采用高壓氧預(yù)處理和腹腔注射飽和生理鹽水（10 mL·kg?1）有很好的協(xié)同作用，可進(jìn)一步提高缺血再灌注后的皮瓣成活率，該作用可能與對細(xì)胞凋亡的抑制作用有關(guān)［55］。以上研究結(jié)果提示，富氫水對皮瓣缺血再灌注損傷有很好的保護(hù)作用，在整形外科手術(shù)中有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

3.7.3 紫外線輻射損傷 皮膚直接暴露在紫外線（ultraviolet，UV）下易造成損傷，尤其是受戶外紫外線（ultraviolet radiation B，UVB）過度照射后，皮膚易產(chǎn)生紅斑，表皮增厚并老化，甚至出現(xiàn)皮膚癌。Ignacio 等［56］采用UVB 照射SKH-1 無毛小鼠后，用飽和富氫水給小鼠沐浴60 min，皮膚損傷定量評分結(jié)果表明，富氫水沐浴后皮膚損傷得到顯著緩解，電鏡觀察發(fā)現(xiàn)角質(zhì)細(xì)胞損傷明顯減少，同時(shí)促炎因子水平降低，抗氧化酶活性增強(qiáng)。以上研究結(jié)果提示，富氫水可通過抗氧化和抗炎癥效應(yīng)發(fā)揮對UVB輻射造成皮膚損傷的保護(hù)作用。3.7.4 燒傷 在燒傷后的最初幾天內(nèi)，現(xiàn)有的傷口組織可通過多種病理生理機(jī)制加深和擴(kuò)展，呈現(xiàn)一種進(jìn)化過程。在此過程中，淺部分厚度燒傷可轉(zhuǎn)化為深部分厚度燒傷或全層燒傷，燒傷傷口周圍最初未燒傷的皮膚組織也可包括在燒傷范圍內(nèi)，并伴有漸進(jìn)性損傷。Guo 等［57］建立大鼠深度燒傷模型研究發(fā)現(xiàn)，燒傷后立即腹腔注射（10 mL·kg?1）飽和富氫生理鹽水，之后每隔12 h注射一次富氫生理鹽水，持續(xù)48 h，可顯著緩解深度燒傷后的早期傷口進(jìn)展，該作用可能與氫氣的抗氧化、抗凋亡和抗炎癥效應(yīng)有關(guān)。以上研究結(jié)果提示，富氫生理鹽水對深度燒傷后的早期傷口進(jìn)展有潛在的預(yù)防作用。

3.7.5 皮膚傷口愈合 皮膚傷口愈合是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過程，過度的氧化應(yīng)激是影響傷口愈合的關(guān)鍵因素。Qi 等［58］以雄性比格犬為研究對象，評估了飲用富氫水對皮膚傷口愈合的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每天飲用3次富氫水（400 mL·次?1）可促進(jìn)皮膚傷口愈合，加速傷口上皮化，減輕炎癥反應(yīng)，促進(jìn)與傷口愈合相關(guān)細(xì)胞因子的表達(dá)，縮短傷口愈合時(shí)間。Li等［59］采用雄性昆明小鼠全層皮膚創(chuàng)面模型，評估了局部涂抹富氫生理鹽水對皮膚傷口愈合的影響。研究發(fā)現(xiàn)，每天在傷口處局部涂抹3次富氫生理鹽水（0.7~0.8 mmol·L?1）可顯著縮短傷 口 愈 合 時(shí) 間（11.16±0.69 dvs. 14.00±0.58 d，P＜0.001），降低促炎細(xì)胞因子和脂質(zhì)過氧化水平，并抑制細(xì)胞凋亡。采用體外細(xì)胞模型研究發(fā)現(xiàn)，富氫培養(yǎng)基可通過激活Nrf-2/HO-1途徑緩解氧化應(yīng)激。以上研究結(jié)果提示，口服富氫水、腹腔注射或局部涂抹富氫生理鹽水可通過抗氧化和抗炎癥效應(yīng)促進(jìn)皮膚傷口愈合。

4 富氫水或富氫生理鹽水對腸道菌群的影響

氫氣是腸道菌群發(fā)酵的重要代謝產(chǎn)物，約70%的腸道菌群可以代謝氫氣［60］，這也可能是氫氣能夠影響腸道菌群的重要原因。腸道內(nèi)的氫氣主要由一些產(chǎn)氫菌（厚壁菌門和少量的擬桿菌門）產(chǎn)生［61］，平均每天大概能產(chǎn)生13 L 氫氣。腸道內(nèi)還存在一些能夠消耗氫氣的微生物，主要是產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌和硫酸鹽還原菌［61］。富氫水或富氫生理鹽水可以給這些耗氫菌提供代謝底物，促進(jìn)這些菌群的快速生長，從而增加這些菌的代謝產(chǎn)物（如乙酸、CH4和H2S）。Zheng 等［62］以母豬為模型研究發(fā)現(xiàn)，霉菌毒素污染飲食可導(dǎo)致腸道菌群中的產(chǎn)甲烷菌和硫酸鹽還原菌豐度降低，同時(shí)短鏈脂肪酸水平也顯著降低，而富氫水干預(yù)組（飲用富氫水25 d，每天10 mL·kg?1）產(chǎn)甲烷菌和硫酸鹽還原菌豐度明顯提高，同時(shí)伴隨短鏈脂肪酸水平升高。Song 等［63］采用葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的慢性潰瘍性結(jié)腸炎小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，自由飲用（建模前飲用1 周，建模后飲用8 周）富氫水（0.8 mmol·L?1），可改善結(jié)腸炎癥狀，顯著抑制糞腸球菌（Enterococcus faecalis）、產(chǎn)氣莢膜梭菌（Clostridium perfringens）和脆弱擬桿菌（Bacteroides fragili）生長。與長期富氫水干預(yù)不同，短期富氫水干預(yù)可能對腸道菌群無顯著影響。Xiao等［64］采用全腹放射小鼠模型研究富氫水對放療不良反應(yīng)影響發(fā)現(xiàn)，自由飲用富氫水（0.8 mmol·L?1）5 d可提高全腹放射小鼠存活率和體質(zhì)量，并改善胃腸道功能和小腸上皮完整性，但對腸道細(xì)菌豐度無顯著影響。以上研究結(jié)果提示，長期富氫水干預(yù)可能通過調(diào)節(jié)腸道菌群進(jìn)而影響其代謝產(chǎn)物（如短鏈脂肪酸、H2S 等）水平來發(fā)揮對疾病的保護(hù)作用。

5 展望

綜合已有的研究來看，富氫水或富氫生理鹽水在代謝性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、炎癥性疾病、腫瘤、皮膚病等方面均有潛在的預(yù)防和治療作用，此外，富氫水或富氫生理鹽水對腸道菌群也有顯著調(diào)節(jié)作用，本系列文章還綜述了富氫水和富氫生理鹽水在臨床試驗(yàn)的生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展［65］。盡管已經(jīng)報(bào)道了很多醫(yī)學(xué)效應(yīng)，但是在這些研究中尚存在以下不足。①針對不同的疾病，氫氣的使用劑量不同可能效果也存在差異，目前對于氫氣劑量效應(yīng)的研究較少。②針對同一種疾病，不同的氫氣干預(yù)介入時(shí)間點(diǎn)可能會(huì)產(chǎn)生不同的效果，如Ohsawa 等［2］關(guān)于吸氫治療缺血性腦卒中的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在再灌注時(shí)開始吸氫能夠起到顯著保護(hù)作用，而在缺血時(shí)開始吸氫則無明顯的保護(hù)作用。因此未來研究中還應(yīng)該對氫氣干預(yù)的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)研究，這也有助于氫氣的臨床應(yīng)用。③氫氣干預(yù)的效果很可能與干預(yù)時(shí)長有關(guān)，有些疾病經(jīng)過一次性干預(yù)就能獲得明顯的療效，而有些疾病則需要干預(yù)更長時(shí)間才會(huì)有明顯的效果。因此對氫氣干預(yù)時(shí)長的研究也同樣有助于氫氣的臨床應(yīng)用，同時(shí)在此過程中可以通過對生物學(xué)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測為氫氣作用機(jī)理研究提供重要線索。④雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多氫氣醫(yī)學(xué)效應(yīng)，但是對其作用機(jī)理研究仍不足，這在一定程度上制約了氫醫(yī)學(xué)的發(fā)展。未來還需在氫氣生物學(xué)領(lǐng)域投入更多精力，重點(diǎn)突破氫氣干預(yù)細(xì)節(jié)和作用機(jī)理研究，從而為推動(dòng)氫氣的臨床應(yīng)用提供重要保障。