氢气治疗对高血脂症和相关疾病(如非酒精性脂肪肝)的疗效观察

【背景分析】
氢气作为最轻、自然界中含量最丰富的化学元素 , 被认为是一种新型抗氧化剂 , 可以减少氧化应激【1】 。 从2007年起 , 氢气成为治疗性医用气体研究的前沿 。 许多临床和实验模型 , 在生物医学领域积累的大量证据 , 通过吸入氢气、或者富含氢元素的水溶液作为给药方式 , 氢气在不同的疾病模型中 , 表现出了安全可行的治疗潜力 。
例如 , 补充富含氢的水溶液 , 被证明对预防2型糖尿病和胰岛素抵抗具有积极作用【2】,慢性肝脏炎症【3】、急性氧化应激、局部脑缺血/再灌注损伤【1】 。 据报道 , 口服氢水6个月 , 可预防载脂蛋白E敲除(apoE?/?)小鼠的动脉粥样硬化 , 主要是通过降低体内氧化应激水平实现【4】 。 因此 , 氢气能够影响血浆脂质和血浆脂蛋白水平 , 使得利用氢气治疗高脂血症成为可能 。
血浆高密度脂蛋白(HDL)的功能和浓度 , 与动脉粥样硬化性心血管疾病风险呈现很强的负相关性【5、6】 。 已知高密度脂蛋白在炎症和氧化应激的协同作用下 , 会发生结构和组成的显著改变【7、8】 , 导致HDL分子逐渐失去正常的生物活性 。 而氢是电子供体 , 具有高还原能力 。 因此 , 具备在动物或患有高脂血症、以及其他心血管疾病的患者中进行氢气治疗 , 可能会改善因高脂血症造成的HDL损伤 , 提高其抗动脉粥样硬化的功能 。
来自我国山东第一医科大学 , 由秦树存教授领导的科研团队 , 经过4年(2012-2016)研究 , 证明了通过服用富含氢元素的饮用水(以下简称富氢水)、吸入氢气(3L/min)对应预防和治疗中老年高脂血症 , 以及相关疾病(如非酒精性脂肪肝)具有明显疗效 。
【动物实验】
本次实验 , 旨在检验氢气对黄金仓鼠HDL分子功能特性的影响 。 实验使用45只雄性叙利亚金仓鼠 , 随机分为5组 , 分别是常规饲料组(5只 , 简称CD)、高脂饮食组(10只 , 简称HFD)、HFD低剂量氢干预组(10只 , 简称HFD+H2-L , 1ml/KG/d) , HFD中等剂量氢干预组(10只 , HFD+H2-M,2.5ml/KG/d)和HFD高剂量氢干预组(10只 , 简称HFD+H2-H,5ml/KG/d) 。 5组小鼠分别喂食常规饲料(CD)和高胆固醇饲料(15%猪油混合0.2%胆固醇) 。
实验共进行8周 , 前4周按照分组 , 分别饲喂常规饲料、以及高胆固醇饲料;后四周 , 按照分组 , 每天注射普通生理盐水和富氢生理盐水 。
实验结束后 , 将小鼠麻醉采集血液 , 通过酶法测定血浆总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的浓度 , 通过快速蛋白液相色谱(FPLC)获得脂蛋白谱【9】 。
结果一:氢气可降低血浆TC和LDL-C水平
氢气治疗对高血脂症和相关疾病(如非酒精性脂肪肝)的疗效观察】如下图所示 , 与常规饲料组CD相比 , 高脂饮食饲组HFD导致血浆TC、LDL-C、HDL-C和TG水平显著增加 , 分别增加了4.2、2.5、2.7和3.9倍 , 这表明成功制备了高脂血症仓鼠模型 。
氢气治疗对高血脂症和相关疾病(如非酒精性脂肪肝)的疗效观察
文章图片
如下图所示 , 氢气治疗4周后的结果显示 , 与HFD对照组相比 , 血浆TC和LDL-C水平分别显著降低28.3%和34.3% 。
氢气治疗对高血脂症和相关疾病(如非酒精性脂肪肝)的疗效观察
文章图片
结果二:氢气下调血浆中的apoB和apoE蛋白水平
与上面与LDL-C观察到的差异一致 , LDL上的主要蛋白质apoB100和apoB48 , 在喂食HFD的动物中通过氢气处理显著降低 , LDL分子中的apoE蛋白也随着氢气的处理而下调 。
氢气治疗对高血脂症和相关疾病(如非酒精性脂肪肝)的疗效观察
文章图片
同时 , 分离的VLDL颗粒的SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)显示氢气显著降低VLDL中apoE的含量 。