氢气个头小作用大，是一种理想的缺血再灌注治疗方法！

氢气是宇宙中最轻和最丰富的分子。氢与氧的反应被公认为是一个热力学上有利的氧化还原反应，生成水。 氢气 的小尺寸导致了无与伦比的扩散率(甚至通过钢扩散)，使其即使在低流状态也能有效地达到治疗目标。

在体内，吸入的氢气经溶解转运至组织，并在线粒体内与活性氧(ROS)发生氧化还原反应，导致溶解的氢气含量在动静脉内存在显著差异(约10ng /mL)如图1所示，缺血再灌注损伤的病理生理学基础是线粒体缺氧导致随后ROS大量产生。活性氧引发复杂级联反应，导致DNA、脂膜和其他结构的氧化，最终导致细胞凋亡。大量研究表明，氢气可以阻断缺血再灌注损伤导致的活性氧增加，减少氧化应激损伤。因此，氢气是一种理想的缺血再灌注治疗方法。

图1器官缺血再灌注产生活性氧，包括超氧阴离子自由基(O2-·)、过氧化氢(氢气O2)和羟基自由基(·OH)。这些活性氧，特别是羟基自由基，会和DNA、脂质和蛋白质发生反应，当浓度过高时，会导致细胞损伤和死亡。氢气中和羟基自由基，对抗氧化应激损伤。

Kimura A等描述一系列控制实验证明，氢气可以剂量依赖性方式改善动物脊髓缺血后运动功能，减少组织病理损伤，减少脑脊液谷氨酸和过氧化氢浓度。氢气的这些作用和抗氧化作用相关。

除谷氨酸外，病理缓解伴随的各种信号转导通路和基因表达，包括钙依赖的信号通路，如活化的T细胞的核因子，3NF-kB，Nrf2等。重要的是，氢气已在许多临床前模型中显示出有益效应，包括心脏骤停、中风、败血症、移植等。

过去几年，几个小组描述了对心脏骤停、中风、心肌梗死和哮喘患者使用氢气，并在2019 -冠状病毒疾病相关呼吸道疾病的背景下进行了几项试验。结合这些研究结果和临床前数据，氢气似乎在不同的临床环境中具有良好的安全性。氢气安全性使用是非常重要的问题，因为混合物中氢气含量超过4%，超过可燃性下限，会在临床环境中构成重大危险。氢气的安全使用可以通过使用商业生产的、经认证的、不可燃的氢混合物来克服，如将氢含量控制低于4%不会燃烧，更不会爆炸。我们（哈佛大学儿童医院）的工作已经证明，2.4%的氢气与空气、氧气或氧二氧化碳混合气一起接入标准呼吸机、麻醉机和膜氧合器(用于心肺旁路扫气)的气体入口，甚至在手术环境中这样安排后，氢气浓度保持恒定，不受吸入氧分数或体外循环或ECMO流量的影响，并可消除环境危害。

在确定氢气在临床环境中是否有效的工作正在进行中。我们小组最近开始了一项I期临床新药试验，研究健康成人吸入氢气的临床安全性和可行性(NCT04046211)。这是所有工作的第一步，决定氢气是否成为一个重要的治疗手段。未来临床试验，将重点验证氢气对缺血再灌注损伤发挥保护作用。

本文来自哈佛大学波士顿儿童医院Kheir J N教授，是对最近关于脊髓缺血损伤保护论文的评论。

参考文献

1.Kheir J N , Dinardo J A . Commentary: Hydrogen: Lightweight molecule takes on a heavyweight problem[J]. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, 2021.

2. Kimura A, Suehiro K, Mukai A, Fujimoto Y, Funao T, Yamada T, et al. Protective effects of hydrogen gas against spinal cord ischemia-reperfusion injury. J Thorac Cardiovasc Surg. May 4, 2021 .

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温馨提示：根据《食品药品监督管理条例》，氢气不能替代药物治疗。