秦树存教授团队发表
论文《多种给氢方式的抗衰老研究》
全球人口老龄化的时代正在到来，预计到年，65岁以上的老年人将达到16亿。随着年龄的增长，各种慢性病随之而来，继而会导致复杂的药物治疗，并且将会增加身体和认知残疾的风险。目前，临床上缺乏完善的临床指南，改善或者保持老龄患者的健康和生活质量具有挑战。衰老是一个多因素复杂的过程，其特征是生理功能的逐渐丧失。目前存在多种机制解释这一过程，其中包括自由基/氧化应激机制。因此，改善氧化应激水平对缓解衰老、减轻衰老并发的各类慢性疾病至关重要。
外源性氢分子（H2）摄入可以减轻氧化应激，并具有无副作用、穿透性强等优点。目前氢医学研究面临的其中一个关键问题是氢气供体的选择及量效关系。随着氢气的医学效应不断被发掘，应用于医学研究和大众健康的各种氢气相关产品也应运而生。目前可供人群试验的氢气供体多种多样，可以通过常规的饮用富氢水（包装富氢水、富氢水杯、富氢水机）和氢气吸入（高浓度氢氧混合气、低浓度氢气）方式，可以将氢气加入各种医用液体（富氢静脉注射液、透析液等）作为提高治疗效果的辅助手段，也可直接通过富氢水的方式外用于皮肤（富氢水沐浴、外敷）。针对不同疾病，可能不同的氢供体、不同的氢气的剂量会有不同的效果。
氧化应激与衰老密切相关，但H2对氧化应激引起相关衰老的有益作用尚未可知。本研究采用D-半乳糖诱导的自由基损伤衰老模型来评价不同H2摄入方式的抗衰老作用。本文选用了3种给氢方式，分别为4%H2吸入、饮用富氢水和腹腔注射饱和氢生理盐水，本文通过研究部分与衰老相关的生物学指标和多个组织中的氧化应激水平，来衡量衰老，进而验证H2的抗衰老作用。
本文研究首先比较了不同给氢途径的给氢量（图1）。
图1：H2浓度的测量。(A)吸入4%H2时小鼠肝脏中的H2浓度(B)停止吸入4%H2后小鼠肝脏中的H2浓度(C)饮水瓶中氢水的H2浓度随时间的变化。
采用4%氢气吸入2h，在肝脏组织中H2在5分钟内会达到峰值约20μmol/L，当停止氢气吸入后，肝脏内氢气含量约8分钟回到基线值。饮用富氢水干预，每8小时更换新的富氢水，富氢水浓度初始值约为μmol/L，8小时后瓶内富氢水氢浓度大于μmol/L，小鼠每10g体重每天饮水量约为1.5mL，约合每10g体重每天摄入氢气的量为0.6~1.5μmoL。腹腔注射富氢生理盐水干预，使用浓度为μmol/L的饱和的氢生理盐水，小鼠每10g体重每天注射0.1mL，约合每10g体重每天摄入氢气量为0.07μmoL。
不同方式氢气干预10周后，本文首先评价了小鼠体重及不同器官指数。结果显示：腹腔注射饱和氢生理盐水对改善肝脏指数、脾脏指数效果明显；4%H2对改善胸腺指数效果最明显。
本文评价了H2对血浆中衰老评价相关指标影响，包括氧化指标：总抗氧化能力（Totalantioxidantcapacity,TAOC）、糖化指标：晚期糖基化终末产物（Advancedglycationendproducts,AGEs）、炎症指标：肿瘤坏死因子-α（Tumornecrosisfactor-α,TNF-α）、脂质代谢物：游离脂肪酸（Freefattyacids,FFA）和肝功能指标：丙氨酸转氨酶（Alanineaminotransferase,ALT）等（图2），研究结果表明，不同的氢干预方式均可显著提高血浆总抗氧化能力；4%氢气吸入和饮用富氢水可显著降低血浆衰老标志物AGEs水平；同时不同氢干预方式均可降低血浆炎症因子水平，降低游离脂肪酸、丙氨酸转氨酶等疾病相关标志物水平。
图2：H2对D-半乳糖诱导衰老的小鼠血浆中衰老相关指标检测。(A)总抗氧化能力、(B)晚期糖基化终产物、(C)肿瘤坏死因子-α、(D)游离脂肪酸、(E)丙氨酸转氨酶。数据以平均值±标准差表示。
本文进一步评价了H2对不同组织器官氧化应激的影响，包括脂质过氧化（Lipidperoxidation,LPO）、丙二醛（Malondialdehyde,MDA）和超氧化物歧化酶（Superoxidedismutase，SOD）水平。研究结果表明，H2可以增加超氧化物歧化酶的活性，降低肝脏、大脑和心脏组织的氧化应激水平(图3)，不同氢干预方式对肝组织的氧化应激均有显著的改善效果；4%氢气吸入对脑组织氧化应激改善效果最明显；对于心脏组织氧化应激，4%氢气吸入和饮用富氢水均具有一定的缓解效果。
图3：H2改善了D-半乳糖诱导衰老小鼠的不同组织中的氧化应激水平。肝脏组织(A-C)、大脑组织(D-F)、心脏组织(G-I)的脂质过氧化物(LPO)和丙二醛(MDA)水平、和超氧化物歧化酶(SOD)活性。
最后，通过组织病理学发现，不同氢干预方式均可减轻D-半乳糖诱导衰老小鼠肝脏组织的炎症水平和肝细胞坏死程度。
本研究表明H2可能是一种新的缓解衰老及相关疾病的干预措施。氢气的使用方法和剂量值得进一步探究。
注：水义富氢水提醒本医院
