氢分子对人体的辐射防护作用
关键词：氢分子 癌症 肿瘤 富氢水 吸氢 高浓度氢 抗氧化 防护
氢分子对人体的辐射防护作用
本文概述论文《Molecular Hydrogen as a Potential Clinically Applicable Radioprotective Agent》 作者：Hirano SI, Ichikawa Y, Sato B, Yamamoto H, Takefuji Y, Satoh F.
1 癌症治疗中生活质量下降的改善
1 癌症治疗中生活质量下降的改善
接受过辐照的癌症患者经常会感到疲劳和生活质量下降。辐射损伤归因于辐射引起的氧化应激和炎症。因此，康等人。研究了富含氢分子的水对接受放射治疗的肝癌患者生活质量改善的影响。该研究是一项随机对照试验，有 49 名患者参与。安慰剂组 ( n = 24) 摄入安慰剂水，氢分子组 ( n = 25)每六周摄入富含 氢分子的水 (1.2 ppm)。
结果显示，与安慰剂组相比，氢分子组显示出与氧化应激相关的指数有所改善。此外，与安慰剂组相比，氢分子组在厌食、味觉障碍等生活质量评分方面表现出显着改善。假设在辐照过程中和辐照后产生•OH并且氢分子清除它，则辐照的抗肿瘤作用可能会被氢分子削弱。因此，康等人。研究了安慰剂和氢分子对肿瘤反应的影响。结果显示安慰剂组和氢分子组的肿瘤反应相似，提示摄入氢分子富含水的水不会损害辐射的抗肿瘤作用。他们报告说，富含氢分子的水可以改善不良 QOL 的副作用，而不会影响抗肿瘤作用。
2. 癌症治疗中骨髓损伤的改善
与常规放疗相比，调强放疗已被开发用于减少副作用并用于临床，但副作用的减少不足。因此，我们研究了吸入 氢分子气体对接受 IMRT 的终末期癌症患者骨髓损伤的疗效。该研究是一项对 23 名患者的回顾性观察研究。患者根据照射方案接受 1-4 周的 IMRT。对照组 ( n = 7) 的患者在每次 IMRT 后在一个腔室中接受 30 分钟的温和压力 (1.35 atm) 空气吸入。另一方面，氢分子组 ( n = 16) 的患者也吸入了轻度压力 (1.35 atm) 空气和 5% 氢分子气体在室内 30 分钟。对照组和氢分子组的照射次数和总照射剂量几乎相同。比较 IMRT 前后的骨髓损伤情况，对照组的 WBC 比和 PLT 比显着降低，而 氢分子组显着改善了对照组的这些降低。对照组和 氢分子组对 IMRT 的肿瘤反应相似，吸入 氢分子气体可改善骨髓损伤而不影响癌症患者的抗肿瘤作用。虽然这项研究检查了温和压力 氢分子的影响气体吸入对癌症患者的辐射损伤，我们证实在常压环境下吸入相当于中压氢分子气体（1.35倍）的氢分子气体具有相同的辐射防护效果。吸入 氢分子气体可能是 IMRT 引起的骨髓损伤的一种新的治疗策略 。
辐射损伤发生在癌症患者的放射治疗期间和 CT 等医疗诊断程序期间，即使辐射量很小。因此，正在尝试开发安全有效的辐射防护剂；然而，目前临床上唯一接受的辐射防护剂是氨磷汀。 该药物用于保护肿瘤周围的正常组织免受放射治疗期间的辐射损伤。氨磷汀被正常组织迅速吸收，但其进入肿瘤的吸收缓慢。因此，氨磷汀给药后几分钟内照射被认为可以选择性地保护正常组织。氨磷汀的辐射防护作用机制包括清除辐照过程中产生的自由基，如•OH。然而，由于各种安全问题和剂量依赖性副作用，如低血压、恶心和呕吐，氨磷汀不被认为是一种有用的放射防护剂。另一方面，依达拉奉是一种 •OH 清除剂，已在临床上用于治疗急性脑梗塞。基于该药物的作用机制，已经使用培养细胞和实验动物对其放射防护作用进行了基础研究，但尚未将其作为放射防护剂应用于临床。此外，还研究了维生素 C、维生素 D、维生素 E 和褪黑激素等抗氧化剂作为放射防护剂的潜力。然而，它们不如 氢分子安全，因为在系统评价和荟萃分析中，据报道过量服用这些抗氧化剂会增加死亡率。
另一方面，氢分子是一种新型抗氧化剂，具有抗氧化、抗炎、抗凋亡和抗过敏作用。氢分子对多种疾病具有预防和治疗作用，包括癌症、败血症、心血管疾病 、脑和神经疾病、糖尿病和代谢综合征. 氢分子可以多种方式使用，包括作为氢分子气体的吸入，作为富含氢分子的水的消耗，以及作为氢分子的静脉给药-溶解盐水等。这些给药方法中的每一种都有其自身的特点，但氢分子气体吸入以时间依赖性方式提供最高量的氢分子 。这可以通过以下事实来解释：吸入氢分子气体时的最大血液和组织浓度 (Cmax) 较低，而与其他给药途径相比，它们的曲线下面积 (AUC) 非常高。我们认为吸入氢分子适合用作辐射防护剂。此外，氢分子没有安全问题，因为在临床试验中没有观察到副作用以及氢分子不影响正常组织和细胞的事实。
在我们的大肠中，氢分子由产生氢分子的细菌产生，产生的量取决于我们的饮食和生活方式。然而，大多数 氢分子并未在我们体内使用，而是通过呼气或胀气排出 。当氢分子以氢分子水的形式被消耗时，它会从胃和肠壁扩散到周围的器官和组织，同时还通过血液流遍全身。同样，当氢分子被吸入为 氢分子气体，它从肺组织扩散到周围的器官和组织，并通过血液分布在全身。氢分子是非常小的分子；因此，它具有使其易于穿过细胞膜并扩散到细胞质中的物理特性。在很短的时间内，氢分子能够到达线粒体和细胞核以保护它们。氢分子也可以很容易地穿过血脑屏障。
就氢分子作为辐射防护剂而言，氢分子在辐照细胞和动物模型中显示出优异的疗效 改善了接受放射治疗的肝癌患者的生活质量，并减少了接受 IMRT 治疗的终末期癌症患者的骨髓损伤。氨磷汀已在临床上用作自由基清除剂，而另一种清除剂依达拉奉也已被研究为潜在的辐射防护剂，尽管与 氢分子 相比，两者都缺乏疗效和安全性，基于以上特性，氢分子可能是一种具有临床应用价值的理想放射防护剂。
氢分子的辐射防护作用的一个可能机制是直接消除•OH。然而，也有必要考虑•OH 的间接机制。在检查辐射保护作用的细胞和动物模型中，氢分子不仅显示出抗氧化作用，而且还显示出抗炎、抗凋亡和基因表达调节作用。氢分子也可能通过细胞内反应调节基因表达来间接发挥其抗氧化作用。氢分子对辐射防护或消除•OH 的直接影响已得到很好的解释，但间接影响仍不清楚，需要进一步研究。
结果显示，与安慰剂组相比，氢分子组显示出与氧化应激相关的指数有所改善。此外，与安慰剂组相比，氢分子组在厌食、味觉障碍等生活质量评分方面表现出显着改善。假设在辐照过程中和辐照后产生•OH并且氢分子清除它，则辐照的抗肿瘤作用可能会被氢分子削弱。因此，康等人。研究了安慰剂和氢分子对肿瘤反应的影响。结果显示安慰剂组和氢分子组的肿瘤反应相似，提示摄入氢分子富含水的水不会损害辐射的抗肿瘤作用。他们报告说，富含氢分子的水可以改善不良 QOL 的副作用，而不会影响抗肿瘤作用。
2. 癌症治疗中骨髓损伤的改善
与常规放疗相比，调强放疗已被开发用于减少副作用并用于临床，但副作用的减少不足。因此，我们研究了吸入 氢分子气体对接受 IMRT 的终末期癌症患者骨髓损伤的疗效。该研究是一项对 23 名患者的回顾性观察研究。患者根据照射方案接受 1-4 周的 IMRT。对照组 ( n = 7) 的患者在每次 IMRT 后在一个腔室中接受 30 分钟的温和压力 (1.35 atm) 空气吸入。另一方面，氢分子组 ( n = 16) 的患者也吸入了轻度压力 (1.35 atm) 空气和 5% 氢分子气体在室内 30 分钟。对照组和氢分子组的照射次数和总照射剂量几乎相同。比较 IMRT 前后的骨髓损伤情况，对照组的 WBC 比和 PLT 比显着降低，而 氢分子组显着改善了对照组的这些降低。对照组和 氢分子组对 IMRT 的肿瘤反应相似，吸入 氢分子气体可改善骨髓损伤而不影响癌症患者的抗肿瘤作用。虽然这项研究检查了温和压力 氢分子的影响气体吸入对癌症患者的辐射损伤，我们证实在常压环境下吸入相当于中压氢分子气体（1.35倍）的氢分子气体具有相同的辐射防护效果。吸入 氢分子气体可能是 IMRT 引起的骨髓损伤的一种新的治疗策略 。
辐射损伤发生在癌症患者的放射治疗期间和 CT 等医疗诊断程序期间，即使辐射量很小。因此，正在尝试开发安全有效的辐射防护剂；然而，目前临床上唯一接受的辐射防护剂是氨磷汀。 该药物用于保护肿瘤周围的正常组织免受放射治疗期间的辐射损伤。氨磷汀被正常组织迅速吸收，但其进入肿瘤的吸收缓慢。因此，氨磷汀给药后几分钟内照射被认为可以选择性地保护正常组织。氨磷汀的辐射防护作用机制包括清除辐照过程中产生的自由基，如•OH。然而，由于各种安全问题和剂量依赖性副作用，如低血压、恶心和呕吐，氨磷汀不被认为是一种有用的放射防护剂。另一方面，依达拉奉是一种 •OH 清除剂，已在临床上用于治疗急性脑梗塞。基于该药物的作用机制，已经使用培养细胞和实验动物对其放射防护作用进行了基础研究，但尚未将其作为放射防护剂应用于临床。此外，还研究了维生素 C、维生素 D、维生素 E 和褪黑激素等抗氧化剂作为放射防护剂的潜力。然而，它们不如 氢分子安全，因为在系统评价和荟萃分析中，据报道过量服用这些抗氧化剂会增加死亡率。
另一方面，氢分子是一种新型抗氧化剂，具有抗氧化、抗炎、抗凋亡和抗过敏作用。氢分子对多种疾病具有预防和治疗作用，包括癌症、败血症、心血管疾病 、脑和神经疾病、糖尿病和代谢综合征. 氢分子可以多种方式使用，包括作为氢分子气体的吸入，作为富含氢分子的水的消耗，以及作为氢分子的静脉给药-溶解盐水等。这些给药方法中的每一种都有其自身的特点，但氢分子气体吸入以时间依赖性方式提供最高量的氢分子 。这可以通过以下事实来解释：吸入氢分子气体时的最大血液和组织浓度 (Cmax) 较低，而与其他给药途径相比，它们的曲线下面积 (AUC) 非常高。我们认为吸入氢分子适合用作辐射防护剂。此外，氢分子没有安全问题，因为在临床试验中没有观察到副作用以及氢分子不影响正常组织和细胞的事实。
在我们的大肠中，氢分子由产生氢分子的细菌产生，产生的量取决于我们的饮食和生活方式。然而，大多数 氢分子并未在我们体内使用，而是通过呼气或胀气排出 。当氢分子以氢分子水的形式被消耗时，它会从胃和肠壁扩散到周围的器官和组织，同时还通过血液流遍全身。同样，当氢分子被吸入为 氢分子气体，它从肺组织扩散到周围的器官和组织，并通过血液分布在全身。氢分子是非常小的分子；因此，它具有使其易于穿过细胞膜并扩散到细胞质中的物理特性。在很短的时间内，氢分子能够到达线粒体和细胞核以保护它们。氢分子也可以很容易地穿过血脑屏障。
就氢分子作为辐射防护剂而言，氢分子在辐照细胞和动物模型中显示出优异的疗效 改善了接受放射治疗的肝癌患者的生活质量，并减少了接受 IMRT 治疗的终末期癌症患者的骨髓损伤。氨磷汀已在临床上用作自由基清除剂，而另一种清除剂依达拉奉也已被研究为潜在的辐射防护剂，尽管与 氢分子 相比，两者都缺乏疗效和安全性，基于以上特性，氢分子可能是一种具有临床应用价值的理想放射防护剂。
氢分子的辐射防护作用的一个可能机制是直接消除•OH。然而，也有必要考虑•OH 的间接机制。在检查辐射保护作用的细胞和动物模型中，氢分子不仅显示出抗氧化作用，而且还显示出抗炎、抗凋亡和基因表达调节作用。氢分子也可能通过细胞内反应调节基因表达来间接发挥其抗氧化作用。氢分子对辐射防护或消除•OH 的直接影响已得到很好的解释，但间接影响仍不清楚，需要进一步研究。
