氫氣治療對高血脂癥和相關疾病(如非酒精性脂肪肝)的療效觀察

【背景分析】
氫氣作為最輕、自然界中含量最豐富的化學元素 , 被認為是一種新型抗氧化劑 , 可以減少氧化應激【1】 。 從2007年起 , 氫氣成為治療性醫用氣體研究的前沿 。 許多臨床和實驗模型 , 在生物醫學領域積累的大量證據 , 通過吸入氫氣、或者富含氫元素的水溶液作為給藥方式 , 氫氣在不同的疾病模型中 , 表現出了安全可行的治療潛力 。
例如 , 補充富含氫的水溶液 , 被證明對預防2型糖尿病和胰島素抵抗具有積極作用【2】,慢性肝臟炎癥【3】、急性氧化應激、局部腦缺血/再灌注損傷【1】 。 據報道 , 口服氫水6個月 , 可預防載脂蛋白E敲除(apoE?/?)小鼠的動脈粥樣硬化 , 主要是通過降低體內氧化應激水平實現【4】 。 因此 , 氫氣能夠影響血漿脂質和血漿脂蛋白水平 , 使得利用氫氣治療高脂血癥成為可能 。
血漿高密度脂蛋白(HDL)的功能和濃度 , 與動脈粥樣硬化性心血管疾病風險呈現很強的負相關性【5、6】 。 已知高密度脂蛋白在炎癥和氧化應激的協同作用下 , 會發生結構和組成的顯著改變【7、8】 , 導致HDL分子逐漸失去正常的生物活性 。 而氫是電子供體 , 具有高還原能力 。 因此 , 具備在動物或患有高脂血癥、以及其他心血管疾病的患者中進行氫氣治療 , 可能會改善因高脂血癥造成的HDL損傷 , 提高其抗動脈粥樣硬化的功能 。
來自我國山東第一醫科大學 , 由秦樹存教授領導的科研團隊 , 經過4年(2012-2016)研究 , 證明了通過服用富含氫元素的飲用水(以下簡稱富氫水)、吸入氫氣(3L/min)對應預防和治療中老年高脂血癥 , 以及相關疾病(如非酒精性脂肪肝)具有明顯療效 。
【動物實驗】
本次實驗 , 旨在檢驗氫氣對黃金倉鼠HDL分子功能特性的影響 。 實驗使用45只雄性敘利亞金倉鼠 , 隨機分為5組 , 分別是常規飼料組(5只 , 簡稱CD)、高脂飲食組(10只 , 簡稱HFD)、HFD低劑量氫干預組(10只 , 簡稱HFD+H2-L , 1ml/KG/d) , HFD中等劑量氫干預組(10只 , HFD+H2-M,2.5ml/KG/d)和HFD高劑量氫干預組(10只 , 簡稱HFD+H2-H,5ml/KG/d) 。 5組小鼠分別喂食常規飼料(CD)和高膽固醇飼料(15%豬油混合0.2%膽固醇) 。
實驗共進行8周 , 前4周按照分組 , 分別飼喂常規飼料、以及高膽固醇飼料;后四周 , 按照分組 , 每天注射普通生理鹽水和富氫生理鹽水 。
實驗結束后 , 將小鼠麻醉采集血液 , 通過酶法測定血漿總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的濃度 , 通過快速蛋白液相色譜(FPLC)獲得脂蛋白譜【9】 。
結果一:氫氣可降低血漿TC和LDL-C水平
氫氣治療對高血脂癥和相關疾病(如非酒精性脂肪肝)的療效觀察】如下圖所示 , 與常規飼料組CD相比 , 高脂飲食飼組HFD導致血漿TC、LDL-C、HDL-C和TG水平顯著增加 , 分別增加了4.2、2.5、2.7和3.9倍 , 這表明成功制備了高脂血癥倉鼠模型 。
氫氣治療對高血脂癥和相關疾病(如非酒精性脂肪肝)的療效觀察
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如下圖所示 , 氫氣治療4周后的結果顯示 , 與HFD對照組相比 , 血漿TC和LDL-C水平分別顯著降低28.3%和34.3% 。
氫氣治療對高血脂癥和相關疾病(如非酒精性脂肪肝)的療效觀察
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結果二:氫氣下調血漿中的apoB和apoE蛋白水平
與上面與LDL-C觀察到的差異一致 , LDL上的主要蛋白質apoB100和apoB48 , 在喂食HFD的動物中通過氫氣處理顯著降低 , LDL分子中的apoE蛋白也隨著氫氣的處理而下調 。
氫氣治療對高血脂癥和相關疾病(如非酒精性脂肪肝)的療效觀察
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同時 , 分離的VLDL顆粒的SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)顯示氫氣顯著降低VLDL中apoE的含量 。