氢气盐水冲洗治疗腹膜炎的最新研究
广泛性腹膜炎是危及生命的危重情况，需要手术治疗。最近的一次多中心观测研究表明，重型腹膜感染患者的死亡率高达9.2%。脓毒症相关器官衰竭通常导致死亡的重要原因。脓毒症引起的器官衰竭涉及各种机制，如血灌注不足，炎症和超凝。因为抗凝血酶缺乏与死亡率和器官衰竭相关，抗凝治疗被认为是治疗败血症的新方法。在2016脓毒症拯救运动中，并不建议使用抗凝血酶和溶栓治疗，主要是不仅会增加出血风险，且对脓毒症的整体获益并不清楚。
另外已报道，线粒体功能障碍是脓毒症引起的多器官衰竭的关键基础，因为线粒体内膜对活性氧攻击敏感，容易在各种氧化应激损伤中损伤。此后关于抗氧化治疗已经受到很多关注。作为线粒体抗氧化剂，辅酶Q、维生素E、褪黑素和谷氨酰胺都在动物实验中显示出治疗急性脓毒症的效果。Ohsawa等2007年发现氢气具有选择性抗氧化作用，能有效中和羟基自由基的毒性，且由于氢气极强扩散能力对于解决灌注不良组织内氧化损伤有其特别优势。至今人们使用各种给氢气方法，如口服氢水、吸入氢气和腹腔注射氢水等方法，均证明对各种氧化应激损伤相关疾病具有治疗作用。且相当数量的研究表明氢气对脓毒症模型的治疗效果理想。因此，氢气治疗是一种很有前途脓毒症治疗方法。
在2016年脓毒症拯救运动中，及时皮下注射和腹腔脓毒症患者引流或手术是重要策略。手术包括切除或缝合内脏病变或穿孔，然后用盐水灌洗腹部，支持者认为这样有利于清除纤维、血液、细菌、毒素和组织碎片。
本研究旨在提出一种更实用的方法，采用氢气生理盐水冲洗腹腔，这不仅能发挥冲洗作用，也能充分利用氢气的抗炎症作用。研究用大鼠和小型猪分别进行，主要作为临床前研究判断该策略的有效性。
氢气盐水制作方法。本研究使用了自己开发的氢水制作系统，简单说就是使用高压氢气给一个压力灌进行加压（0.15pa，这不太高），罐体积为14升，可以放5只1升生理盐水瓶，处理2小时可以获得0.93 ppm氢气生理盐水。这不是氢气浓度非常高的盐水（差评）。
大鼠实验设计
脓毒症存活率，盲肠穿孔制造脓毒症大鼠模型，接受氢盐水液体复苏和腹腔冲洗，对照组使用无氢气的生理盐水。实验组和对照组动物均8只。
比较脓毒症后器官功能衰竭的情况，肝脏和肾脏功能，分别用转氨酶血液尿素氮肌酐测定表示功能，组织学分析病理改变。大鼠死亡率分析后3小时处死进行肝脏和肾脏功能分析。血样通过心脏穿刺采集，并分别进行全血和血清分析。组织样本用10%福尔马林固定后切片染色分析。
抗氧化效应分析使用尿液8OHdG，这是一种核酸氧化产物，可以释放到血液并经尿液排泄，分析尿液该物质水平可代表氧化应激水平。炎症效应分析白细胞计数、血液血小板计数、肿瘤坏死因子和白血病介素6分析。采用免疫组织化学染色分析组织细胞凋亡相关分子Bax和Bcl2。
研究结果
大鼠实验结果验证了氢盐水可延长动物生存时间，对照组生存时间平均9小时，氢气盐水组生存时间为30小时。活得时间长短是说明效果的金指标！
图 氢水（HRS）对大鼠生存率的影响
腹腔氢水冲洗能显著改善脓毒症器官衰竭。对照组8只大鼠中有4只不能进行分析，主要是因为身体状况差导致血液样品采集不足，灌洗结束3小时内肝脏转氨酶和肾脏尿素氮肌酐等功能指标两组也无统计学差异。灌洗3小时后氢水组大部分指标显著低于对照组，提示氢气生理盐水治疗组有效。
肝脏和肾脏病理结果发现，脓毒症动物肝脏细胞大量空泡化，部分细胞坏死。氢气盐水组动物肾脏细胞透明变性明显减少，肝脏细胞空泡化也明显减少。这些结果提示，氢气和氢水冲洗能缓解脓毒症后肝脏肾脏功能衰竭。抗氧化、炎症反应和细胞凋亡指标均支持氢气治疗组有效。
小猪实验设计
评估血流动力学状态，在手术过程中，2只动物连续进行心电图分析，并进行动脉压、血氧饱和度、尿量和心率分析。
动脉血气分析，每4小时采集0.5毫升动脉血分析pH、氧气和二氧化碳分压。氧化指标分别分析三个不同阶段，也采用尿液8OHdG.
研究结果提示，氢水生理盐水冲洗用于小猪脓毒症模型是可行安全的。血液动力学和血气分析都没有变化，说明氢气生理盐水冲洗不会对动物产生伤害。尿液抗氧化指标发现，氢气治疗组早期和对照组有差异，但后期这种差异逐渐消失。
讨论
在本研究结果表明，在实验1大鼠模型中，与对照组相比，氢气生理盐水腹腔灌洗具有较好的生存率提高效果，对肝肾衰竭有保护作用，具有抗氧化、抗炎和抗凋亡作用。这再次证明，氢气的抗炎症抗氧化抗凋亡作用和在脓毒症中的应用价值。实验2在大型动物(小型猪)模型中证实，氢气生理盐水治疗脓毒症的可行性和安全性。这是国际上首次证明使用氢气生理盐水腹腔灌洗作为抗氧化治疗性能的研究。
脓毒症引起的器官功能障碍与不良预后相关，与线粒体功能障碍相关。线粒体是细胞的呼吸和能量中心。线粒体被活性氧攻击破坏，氢选择性地减少这种氧化损害。在脓毒症巨噬细胞和中性粒细胞参与的过程中，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶复合物过度产生活性氧，导致病理性器官损伤，导致脓毒症相关器官衰竭。线粒体产生活性氧，在细胞的正常功能和生存中起着重要作用。然而，氧化应激诱导的线粒体损伤通过活性氧诱导更多活性氧的产生。有报道显示，脓毒症动物模型中线粒体降解，包括明显肿胀和线粒体正常结构破坏。据报道，线粒体功能障碍有助于脓毒症患者的严重程度和预后。针对过度活性氧的器官保护治疗对脓毒症患者是有用的。然而，在危重患者中，许多经典抗氧化补充不足以捕获活性氧。
自从Ohsawa等人2007年报告后，氢作为抗氧化治疗的研究已经取得了巨大进展。对经腹膜透析和血液透析使用氢气、饮用氢水、静脉注射氢水和气体吸入等都进行了临床研究。氢疗有望成为一种广泛应用于各种疾病的有效治疗方法。动物模型上进行了使用氢气治疗脓毒症等疾病的广泛研究。腹腔注射氢气生理盐水可以保护给予阿霉素诱导的心脏毒性和肝毒性，也可以减轻肾或肺缺血-再灌注损伤。
本研究也发现氢气对bcl - 2、Bax蛋白表达的影响，验证了氢气抗细胞凋亡的作用。免疫组织化学研究发现，氢气可以促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达上调，促凋亡分子Bax表达下调。抗凋亡作用可能是预防脓毒症所致器官衰竭的潜在机制。
在小型猪模型中，作为一个大型动物模型，发现氢气盐水腹腔灌洗是一种安全可行的治疗腹部败血症的方法。根据这个研究，建议腹腔内冲洗治疗腹腔脓毒症。腹腔灌洗对人类是否安全有效还需要进一步的临床试验来证实。腹腔灌洗是一种快速摄取氢气的理想方法，对于需要腹腔冲洗的临床情况是非常好的一种策略。实验2中发现在用氢气盐水冲洗腹膜有利于早期抗氧化。
研究也存在几个重要的局限性。首先是研究动物数量少，这不利于统计学分析。小型猪的研究结果受此影响更大。第二，氢水腹腔灌洗发挥其作用的详细机制尚不清楚。第三，研究测量的指标不够丰富。
总之，本研究目的是建立一种新的可在手术中进行的抗氧化治疗。研究结果表明，氢气生理盐水腹腔灌洗可通过抑制氧化应激、凋亡和炎症通路来减轻脓毒症所致的器官衰竭，从而提高脓毒症大鼠的存活率。
Sada, H., Egi, H., Ide, K. et al. Peritoneal lavage with hydrogen-rich saline can be an effective and practical procedure for acute peritonitis. Surg Today (2021).
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