热射病是严重中暑的表现，主要是大脑和中枢神经系统损伤导致的功能紊乱，热射病可严重损伤机体，甚至导致死亡。除了预防该病发生，针对性治疗并没有理想工具。氢气作为一种非特异性对抗炎症和氧化损伤的工具，在热射病方面少有研究。海军军医大学急救科的一篇研究生毕业论文，对氢气用于该疾病进行代谢组等系列研究，结果表明氢气有望用于该疾病的治疗。临床应用尚需要进一步临床研究确定。
[1] 谢超宇. 氢气对大鼠热射病损伤的保护作用和代谢组学研究[D].中国人民解放军海军军医大学,2023.DOI:10.26998/d.cnki.gjuyu.2022.000116.
 

一、研究背景

热射病(Heat stroke,HS)是最危重的一种热致病,发病时呈现核心体温>40℃、中枢神经系统功能紊乱、重要脏器(如肝脏、肠道、肾脏等)功能受损等表现。随着热量逐渐累积,细胞产生氧化应激,引发全身性炎症反应,最后进展为多脏器功能障碍综合征而致死。对于热射病的病理生理改变,目前普遍认为,热打击诱发的氧化应激损伤与炎症反应是造成热射病病理生理变化的最大推手,其影响甚至超过了热量累积带来的直接物理损伤。因此,在热射病的治疗上,快速降温是公认的首要任务,在降温的基础上衔接抗炎、抗氧化、营养支持等治疗成为了值得讨论的新方向。
氢气(Hydrogen gas,H2)是自然界中广泛存在物质。近年研究发现,氢气具有选择性抗氧化、抗炎、抗凋亡及充当生理活动信号分子等生物学功能,借助其高扩散的物理特性,目前吸入氢气已经被广泛应用于脓毒症、缺血再灌注损伤、急性肺损伤、新冠肺炎的相关科研与临床治疗当中,但目前尚未有使用氢气进行热射病防护治疗的相关研究。代谢组学是近年来兴起的新型学科,可以研究低分子代谢产物,辨析其合成分解通路,是生物学领域的重要组成。本课题组在预实验中发现,吸入氢气可以在一定程度上缓解大鼠热射病症状,减轻重要脏器病理损害,但其具体代谢通路与作用机制尚未明确。因此我们通过进一步实验探索吸入氢气对热射病代谢产物的改变,验证吸入氢气对大鼠热射病损伤的治疗保护作用,并尝试探究其代谢机制。

二、研究目的

本实验以经典型热射病大鼠模型为基础,以代谢组学为手段,探究氢气对大鼠热射病所致代谢紊乱的调整作用,同时结合重要器官的病理切片,验证吸入氢气对热射病脏器损伤的保护作用。

一、研究方法

取雄性S-D大鼠,随机分配至热射病组,对照组,以温度40±1℃、湿度60±5%的条件进行1小时左右的热打击,构建经典型热射病模型。再取雄性S-D大鼠随机分配为对照组、氢气组、热射病组、热射病氢气治疗组。氢气组与热射病氢气治疗组均以2-4%低浓度氢气持续吸入3小时,四组统一在HS造模后3小时取血清进行气相色谱-质谱代谢组学分析,同时取肝脏、肾脏、肠道组织进行病理切片检查。
 

四、研究结果

1、低浓度(2-4%)氢气持续吸入,可有效缓解大鼠热射病损伤,减少重要器官炎细胞浸润,保护脏器功能;2、血清代谢组学研究表明:(1)低浓度(2-4%)氢气持续吸入,对大鼠正常生理代谢没有明显干扰;(2)热射病状态下,大鼠体内有氧呼吸、糖类代谢、蛋白质代谢、脂肪代谢、遗传信息转录翻译均受到严重影响;(3)氢气可以改善热射病大鼠体内多系统代谢紊乱状态,其中以蛋白质合成代谢更为显著。

五、结论

本研究发现，经过指定高温高湿环境处置的大鼠可成功诱发热射病,其有氧呼吸、糖类代谢、蛋白质代谢、脂质代谢、遗传物质转录翻译等均出现较大改变。低浓度氢气持续吸入可纠正热射病造成的代谢紊乱,减轻重要脏器损伤,对机体正常代谢无明显干扰,其作用机制与拓展应用值得进一步探究。
若内容涉及健康建议，仅供参考勿作为健康指导依据。温馨提示：氢气不是药物，不能代替药物治疗疾病