心脏手术相关性急性肾损伤（CS-AKI）是一种常见的术后并发症，主要是由于氧化应激增加。
最近，氢分子因其减少氧化应激的能力而被应用于心脏手术。本研究评估了2%氢气吸入对肾脏的潜在影响，模拟心脏移植的体内模型。猪在连接体外循环（ECC）时接受了3小时的心脏手术，随后进行了60分钟的心脏自发再灌注。
我们使用两个实验组：移植后的T-猪，移植后的TH-猪，在吸入麻醉期间和ECC中血液的整个氧合过程中，用4%氢气与空气混合的2%氢气处理的猪。
测量猪血浆中肌酐、尿素和磷的水平。采用蛋白质印迹法分析肾组织样品的Nrf1、Keap-2和SOD2蛋白水平。结果发现，心脏手术后，选定的血浆生物标志物升高。说明心脏手术会导致肾脏损伤。氢气吸入治疗之后是所有这些参数都正常化。在接受2%氢气吸入治疗，猪肾脏Nrf2 / Keap2途径的激活以及SOD蛋白表达增加。结果表明，氢气吸入对心脏手术后猪的肾脏有保护作用，特别是在血浆生物标志物正常化以控制水平方面。
本研究论文作者主要来自斯洛伐克布拉迪斯拉发心脏研究所实验医学中心Jan Slezak教授团队。
Kalocayova B, Kura B, Vlkovicova J, Snurikova D, Vrbjar N, Frimmel K, Hudec V, Ondrusek M, Gasparovic I, Sramaty R, Luptak J, Hulman M, LeBaron TW, Slezak J. Molecular hydrogen: prospective treatment strategy of kidney damage after cardiac surgery. Can J Physiol Pharmacol. 2023 Jul 18. doi: 10.1139/cjpp-2023-0098. Epub ahead of print. PMID: 37463517.
心脏手术中造成肾功能损害的原因很多，主要有血流动力学的波动、缺血再灌注损伤和对体外循环的系统性炎性反应等。在众多的原因中，血流动力学的变化起主要作用，尤其是肾动脉的收缩和肾内血流的再分布所致的肾实质低灌注和缺氧，习。短时间的血管收缩可引起一过性的肾功能损害，长时间的血管收缩则可引起永久性的细胞损害阁。已知引起肾血管收缩的原因有低血容、脱水、体循环血流动力学的剧烈波动。此外，某些激素的变化也可引起肾功能的改变，如血管升压素、儿若酚胺、醛固酮、血管紧张素的增加及心房利钠因子、的降低。近年来内皮细胞在循环中的作用引起研究者们的重视。虽然没有足够的证据表明，但在肾下主动脉阻断时会出现血浆内皮素增加。栓塞是引起急性肾功能衰竭的另一个主要原因，在外科手术过程中附着于主动脉壁的胆固醉斑块和钙化物可能脱落引起肾血管栓塞阂。与长时间手术和体外循环相关的水的正平衡可引起肾脏水肿，毛细血管通透性的改变又促进水肿的形成，水肿后的肾脏可使肾功能明显受损。虽然已公认体外循环对肾脏有损害，但尚无肯定的结论。
