氢气医学研究发现氢气可治疗胆管阻塞引起的肝损伤

胆管阻塞可引起胆汁淤积，不仅对肝脏可造成严整损伤，引起肝脏急性损伤和纤维化，长期胆汁淤积可导致肝硬化和肝昏迷。而且由于可导致严重黄疸，容易引起全身性系统性症状。是肝胆外科长期关注的重点课题。胆管阻塞引起肝损伤的机制比较复杂，但氧化损伤是其中比较重要的环节。根据最近国内外发现氢气具有抗氧化作用，能治疗氧化应激性疾病。东方肝胆外科医院杨甲梅课题组，利用大鼠动物模型，首次在国际上证明，氢气生理盐水能通过提高肝脏抗氧化能力，抑制肝脏炎症反应，从而具有明显治疗胆管阻塞后肝损伤的作用。该研究扩展了氢气治疗疾病的研究范围，为氢气在肝硬化的临床应用奠定了重要基础。

氢气可选择性清除羟基自由基础，在许多氧化损伤动物模型中证明有治疗效果。氢气生理盐水是用氢气饱和的生理盐水，能提供高浓度的含氢气液体，使用安全方便，是一种比较理想的给氢气方式。本研究目的是证明氢气生理盐水是否能保护胆管阻塞引起的肝脏损伤。采用雄性SD大鼠，胆总管接扎后腹腔注射5或10ml/k g氢气生理盐水。结果发现，与对照组相比，胆总管接扎10天后，血清ALT 、AST，组织MDA含量和 MPO活性、TNF-α, IL-1β, IL-6,和HMGB1水平均明显升高。氢气生理盐水治疗组上述指标明显下降，肝脏组织学指标明显改善，同时肝脏抗氧化酶SOD和CAT活性明显升高，而ERK1/2明显下降。结果表明，氢气生理盐水对胆总管接扎后肝损伤具有明显治疗效果，其原因可能与氢气的抗氧化和抗炎症作用有密切关系。该研究已经在Liver International肝脏国际杂志发表。

刘渠博士研究生论文摘要

梗阻性黄疸是常见的肝胆外科疾病,由肝外胆管或肝内胆管阻塞所致,可导致肝脏急性损伤、全身炎性反应、多器官功能障碍综合症等一系列并发症,显著提高了患者并发症发生率和死亡率⋯。尽管梗阻性黄疸肝损伤的发病机制尚未完全清楚,许多研究表明氧化应激在梗阻性黄疸肝损伤发生发展过程中有着重要的作用,抑制氧自由基的产生或通过生化反应清除氧自由基可以有效减轻肝损伤。生理情况下体内自由基不断产生,也不断被清除,使之维持在一个J下常生理水平上,自由基的产生与清除失衡会导致氧化应激。有研究发现氢气能够选择性地清除羟自由基和亚硝酸阴离子(氧化损伤中最重要介质)，而对毒性作用较弱、且具有信号传导功能的过氧化氢和一氧化氮无效。研究人员已在多种动物模型上验证了呼吸氢气对脑、心脏、肝脏以及小肠移植的缺血再灌注损伤都有保护作用。但是通过呼吸道吸入氢气的方法很不方便而且存在安全隐患,于是我们将氢气通过高压溶解于生理盐水中(简称氢生理盐水),同样这种氢生理盐水在脑缺血再灌注损伤动物模型中有很好的保护作用而且可以抑制Caspase依赖的细胞凋亡。介于氢生理盐水独特的选择性抗氧化性质和梗阻性黄疸肝损伤机制,本课题以梗阻性黄疸肝损伤大鼠模型,拟验证氢生理盐水对梗阻性黄疸肝损伤的保护作用,并初步探讨其作用的可能机制。

研究方法

1.运用氢微电极,在体动态监测注射氢生理盐水后大鼠肝脏、肾脏的氢浓度改变。

2.通过胆总管双重结扎建立梗阻性黄疸大鼠模型,每天观测大鼠生存情况及体重变化,10天后收集血浆及肝脏标本。

3.运用自动生化分析仪检测肝功能。

4.HE染色、免疫组化观察肝脏形态学改变及炎症细胞浸润。

5.透射电镜观察肝细胞凋亡和线粒体损伤。

6.比色法检测肝组织中MDA、SOD、CAT含量,观察肝组织氧化反应程度。

7.ELISA法检测肝组织中TNF、IL-1B、IL-6、HMGBl及血浆中HMGBl活性,比色法检测肝组织MPO活性,基质显色法检测血浆内毒素水平,观察肝组织和血浆中炎性反应程度。

8.Western blot和免疫组化检测肝组织中JNK、ERKl/2磷酸化程度。

9.差速离心法分离肝细胞线粒体及胞浆。

10.比色法检测线粒体中MDA、GSH、GSSH含量,观察线粒体氧化反应程度。

11.荧光分光光度计检测线粒体肿胀度、膜电位及ATP变化,Clark氧电极法检测线粒体呼吸功能,观察线粒体损伤情况。

12.Westemblot检测肝组织中Bax、Bcl.2表达,基质显色法检测肝组织caspase-3、caspase.9活性,结合TUNEL法，观察肝细胞凋亡情况。

研究结果

(一)经腹腔注射氢生理盐水后，大鼠肝脏、肾脏内氢浓度5分钟后达高峰，随后慢慢降低，约40分钟后恢复至正常水平。

(二)氢生理盐水能明显减轻BDL诱导的肝损伤

1.氢生理盐水组血浆转氨酶(ALT、AST)水平较生理盐水对照组明显下降。

2.HE、免疫组化检测显示氢生理盐水对损伤后肝脏形态结构有明显保护作用，中性粒细胞浸润明显减少。

(三)氢生理盐水能有效抑制梗阻性黄疸肝组织氧化应激及炎性反应

1.氢生理盐水组肝组织MDA水平较生理盐水对照组明显下降，而SOD、CAT含量明显升高。

2.氢生理盐水组较对照组肝组织中MPO、TNF、IL.113、IL.6、HMGBl活性及血浆中HMGBl、内毒素水平显著降低,氢生理盐水能明显抑制肝组织中JNK和ERKl/2蛋白表达。

(四)氢生理盐水能明显减轻BDL诱导的肝细胞线粒体损伤和氧化反应

1.氢生理盐水组线粒体中MDA、GSSH水平较生理盐水对照组明显下降,而GSH含量显著升高。

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