氢对糖尿病周围神经病变具有显著的保护作用

本文主要参考来自解放军总医院第六医学中心范丹锋主任等最近发表在《医学气体研究》杂志。该杂志被ESCI、Medline 和Scupus等数据库收录

糖尿病周围神经病变(DPN)属于糖尿病神经病变中最常见的一类，是糖尿病最常见的慢性并发症之一。具体是指在排除其他原因的情况下，糖尿病患者出现与周围神经功能障碍相关的症状，临床表现为对称性疼痛和感觉异常，下肢症状较上肢多见。

高血糖是导致糖尿病周围神经病变的主要原因，其确切发病机制尚不完全清楚，认为是多因素共同作用的结果，包括代谢紊乱，血管损伤，神经营养因子缺乏，细胞因子异常，氧化应激和免疫因素等，还有葡萄糖自动氧化使反应性氧化产物形成,导致细胞氧化应激和线粒体功能障碍。诱发因素为血糖控制不佳或波动较大，身高、吸烟、血压、体重和血脂水平也可能与糖尿病周围神经病变的发生有关。

 

 

 

糖尿病周围神经病变是由长期糖尿病引起的一种复杂疾病。氧化应激被认为是糖尿病周围神经病变病理生理学的关键信条。氢对糖尿病及相关并发症有抗氧化作用。然而，对于氢在糖尿病周围神经病变中的有益作用，目前还没有引起关注。本文旨在评价外源性氢对降低链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠糖尿病周围神经病变严重程度的作用。

 

与富氢生理盐水治疗相比，吸入氢能显著降低糖尿病大鼠第4、8周血糖水平。在神经功能方面，氢能显著减轻糖尿病动物运动神经传导速度的下降。此外，氢通过降低丙二醛、活性氧和8-羟基-2-脱氧鸟苷水平，显著减轻氧化应激，并通过部分恢复超氧化物歧化酶活性，显著增强抗氧化能力。

 

进一步的研究表明，氢显著上调了糖尿病动物神经中核因子红-2相关因子2（Nrf2,抗氧化系统的最主要转录因子）及下游蛋白过氧化氢酶、血红素加氧酶-1的表达。我们的研究表明，氢通过Nrf2的途径下调氧化应激，对糖尿病周围神经病变具有显著的保护作用，具有潜在的临床应用价值。

 

 

主要研究结果

 

 

 

【论文背景】

 

糖尿病周围神经病变(DPN)是长期糖尿病(DM)的严重并发症。DPN分为感觉异常、疼痛和麻木。由于患病率高、死亡率高、日常生活质量差，约有一半的糖尿病患者感到不安慢性高血糖引起的氧化应激被认为是DPN、引入的主要原因自由基的产生，如活性氧(ROS)和抗氧化物质(被定义为氧化应激)之间的不平衡，导致潜在的组织损伤。

 

 

 

 

 

体外和人体实验证明，过量的ROS会导致DNA、蛋白质和脂质损伤，导致其不稳定，从而导致功能丧失。ROS的过量产生增加了DNA损伤和脂质过氧化，并通过破坏神经髓鞘结构中的脂质导致轴突丢失和外周神经系统的紊乱。ROS可引起背根神经节神经元的氧化损伤，是DPN发病机制的主要机制此外，糖尿病患者的免疫系统受到自由基的干扰高糖被认为会产生氧化应激，最终导致神经功能障碍，主要是通过几个已建立的途径，如增加晚期糖基化终产物形成、增加己糖胺途径通量、蛋白激酶C激活、葡萄糖自氧化和增加多元醇途径通量。

 

氧化应激在DPN的发生过程中起着重要的作用。在过去的几十年里，抗氧化策略一直是研究的重点，以寻找一种高效、有效和安全的治疗糖尿病神经功能障碍的方法。大量证据表明，各种抗氧化剂对DM诱导的DPN的氧化应激有一定的治疗作用。在临床试验中，出于疗效和安全性的考虑，一些抗氧化剂被设计用来减缓糖尿病并发症的进展只有三种药物获得了美国FDA的许可用于DPN:普瑞巴林，加巴喷丁和度洛西汀。由于这些药物潜在毒性药物耐受性的发展，以及缓解效果不足，寻找一种有益无害的治疗DPN的药物迫在眉睫。

 

 

 

氢的分子式为H2，是一种无味、无色、无味、易燃的气体。据报道，在体温下，它在哺乳动物细胞中作为一种不活跃的气体。2007年，一份出版物改变了我们的观点。该研究发现氢能选择性地抑制羟基自由基(•OH)和过氧亚硝酸盐(ONOO-)等强氧化剂。这一机理解释了氢的有益作用后来，大量的研究证实了氢对几乎所有器官都有保护作用的假设。氢作为一种替代抗氧化剂显示出更好的前景。首先，它到处分布，这使它能够穿透生物膜，扩散到细胞质。其次，它没有干扰生物和有益的ROS。氢没有细胞毒性，即使在高浓度下，这是它最重要的优势氢对DM及相关并发症也显示出保护和治疗作用。然而，氢在DPN中的作用报道较少。我们的研究旨在揭示氢对DPN的神经保护作用。对其作用机制也进行了很好的探讨。