氢水改善糖尿病临床研究(2)
最新这一氢水改善糖尿病的多中心双盲试验论文通讯作者是日本东北大学的Susumu Ogawa小川晋准教授。文章摘要我已经推荐介绍过，但似乎没有引起大家的重视，估计是因为看到对糖尿病改善效果不太理想，其实研究质量就是客观性，不能因为效果不好而另眼相看，这是比较规范的高质量研究论文，其中也有一些非重要观察数据，对整个氢气医学来说也是非常重要的，例如发现氢气作用有效和患者病情轻重有密切关系。
一、研究背景
二型糖尿病的病理基础是胰岛素抵抗和胰岛素分泌功能障碍。为了解决糖尿病的这些问题，医生一般会建议患者“减肥、改变饮食习惯、增加运动量”等。改变生活方式的措施对糖尿病患者有正面价值，但是只有少数患者能真正执行这些建议并实现预期目标。药物改善仍然是糖尿病的主要方法，如通过增加药物剂量等手段胰岛素强化，但这并不是根本解决方案，即使正轨改善也可能让病情越来越严重。改变生活方式仍然是值得重视的，问题是如何让患者更容易接受和执行，理想的方法不仅能纠正二型糖尿病的病理基础，也必须让患者容易接受，不需要进行过多生活习惯的调整。但是糖尿病的降糖药物改善容易产生低血糖，胰岛素强化改善和减肥也会带来安全性问题，让许多生活方式更难实施。
通过饮氢水可能是一种理想的纠正糖尿病病理基础的生活方式，这种方式只需要把普通的饮水换成电解富氢水，不需要改变生活习惯，是比较容易被糖尿病患者接受的长期使用方式。小川晋准教授团队之所以考虑验证氢水改善糖尿病，是发现大量关于电解水的研究论文存在相互矛盾的结论，有些文章声称氢水和电解水对糖尿病有改善作用，也有人坚持氢水对糖尿病不会有作用。
碱性电解水溶解一定量氢气，这种水曾经用于改善胃肠道疾病。在日本电解水比较流行，50多年来有千万人大规模饮用，一直没有不良反应事件报道。
该研究组前期曾经进行过一项人体试验，规定志愿受试者必须每天饮用2000毫升以上的水连续60天，入组标准是空腹血糖(FPG)超过6.1mmol/L。11名接受电解氢水改善的患者平均年龄39.5±10·6岁，6男5女，试验结束时11名患者空腹血糖全部下降，其中7名血糖恢复到正常值(低于6·1 mmol/L)，正常化率达到7/11或63·6%。血糖下降幅度非常显著，从8·3 ± 4·0 mmol/L到6·6 ± 3·6 mmol/L下降大约20%。
没有饮用氢水，饮用普通过滤水的8名对照组患者(38·9 ± 10·3岁，5男3女)的情况是这样的，60天试验结束时有5名患者血糖下降(62·5%)，其中3名空腹血糖下降到正常水平。(有人会疑问，没有改善的怎么也会有效果?哈哈)但是，8名患者总体上血糖平均值没有下降，是从6·9 ± 0·7 mmol/L上升到7·0± 1·5 mmol/L。这种改变没有统计学差异。
研究发现，电解氢水可能有适度(mild)改善二型糖尿病空腹血糖的作用，主要可能是那些胰岛素分泌功能相对正常的糖尿病患者(糖前或早期糖尿病)。预试验结果提示，氢气具有改善胰岛素抵抗的作用。另外大量报道电解富氢水也有抗氧化效应，考虑到氧化应激是胰岛素抵抗形成的重要参与因素，且氢水也能有效抑制甘油三酯(减肥那个文章)，氢水对改善胰岛素抵抗是非常有可能的。
这一临床研究的假说就是“电解氢水改善胰岛素抵抗”，研究观察对胰岛素分泌能力相对正常的二型糖尿病患者血糖和胰岛素抵抗指标的影响。
二、研究方法
2.1 设计和受试者
这一研究是多中心前瞻性双盲随机对照试验，和Nihon Trim联合实施，在大学医院医学信息网络进行临床研究注册(UMIN000019032)。
根据研究目的，招募的受试者是胰岛素分泌能力良好，还没有进行过胰岛素改善的日本二型糖尿病患者。
入组标准：二型糖尿病患者，年龄20-80岁，无胰岛素改善史，也没有饮用电解氢水的经历，没有怀孕或哺乳，无限制饮水的疾病如心和肾功能衰竭。宫城县东北大学医院、山形县东北中心医院和岩手县医院执行这一研究。本研究符合赫尔辛基宣言，并且经过东北大学、东北中心医院和岩手县医院的医学伦理委员会批准，提供给所有参与者完全知情同意。试验执行时间是从2015年10月到2017年9月。
2.2 随机和对照
按照年龄、性别、体重指数和HbA1c四种因素，将受试者随机分为A和B两组。
未参与试验的第三方研究机构SRD公司负责材料分配、信息管理和数据分析的保存和管理。在试验期间相关信息对医生和患者保密。25套氢水设备和25套安慰剂设备的外观完全一直，指定其中一组使用A，另一组使用B。那组是真正的电解氢水设备也设盲鉴定。将50套设备编号为1-50号，随机后给50名受试者进行居家安装。设备编号和分型都设盲。试验结束后进行数据分析时，才确定设备编号和分型。这种盲法处理的目的就是让医生和受试者都不清楚自己属于试验组还是对照组。
2.3 试验程序
电解氢水设备是TRIM IONHYPER EHW。受试者要求每天饮用1500-2000毫升该设备处理的水，整个试验期间每天必须填写饮水情况。试验周期为3个月。所有患者按照日本糖尿病临床实践指南进行改善。开始饮水试验前和试验结束后，分别进行空腹血糖分析、收集晨尿和75g OGTT评估患者葡萄糖耐受量。并对血液和尿液样本进行多项生化分析(具体见表1)。
2.4 评估和终点
HOMA胰岛素抵抗(HOMA-IR)变化是本研究的主要终点。(主要终点是能够预测疾病临床结局的指标，比如脑梗死临床验试验的主要终点是致残率、死亡率。本研究的主要终点是胰岛素抵抗是根据研究项目的目标确定的)。
次要终点包括75g OGTT分析葡萄糖分析曲线下面积´胰岛素曲线下面积，血浆葡萄糖水平，胰岛素，血红蛋白A1c，糖化白蛋白，血清尿酸水平，尿尿酸分泌量，血清乳酸水平，血清丙酮酸水平，血清甲基乙二醛，尿甲基乙二醛，尿pH值，尿8羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)，血浆活性氧代谢物(d-ROM)，血浆生物抗氧化潜力(BAP)，尿白蛋白肌酐比(ACR)，血尿素氮(BUN)，尿尿素氮(UUN)，血清钠，尿钠，血清氯离子，尿氯离子，外周血细胞计数和体重指数。
2.5 统计学分析
样本量估计。根据预试验结果，进行了样本量分析，用α=0.05和分析可能性80%计算出目标样本量每组18名，考虑到变化量和受试者流失，研究目标样本量为25名，两组共50名。
W检验全称Shapiro-Wilk检验，是一种基于相关性的算法。计算可得到一个相关系数，它越接近1就越表明数据和正态分布拟合得越好。记数资料用平均±标准差表示，非记数资料用中位数表示。为比较改善前后的差异，计量指标本研究使用配对资料t检验，计数指标使用威尔科克森符号秩检验。组内计量指标比较使用非配对资料t检验，计数指标使用Mann-Whitney U检验。单相关性检验使用皮尔逊积矩相关性分析，比例差异用卡方检验分析。p< 0.05为统计学差异显著标准。
按照空腹血糖大于或小于6.1mmol/L为标准，糖耐量结果患者进行再分亚组统计分析。
三、研究结果
3.1受试者特征
研究招募了49个受试者，随机分配到试验组(n =25)和对照组(n =24)。试验组2个受试者，对照组4个受试者中途退出。最后试验组剩余23名，对照组剩余20名(图1)。表1显示了各种检测结果，开始测试喝水之前，血清总胆固醇试验组显著高于对照组(p=0.018) ，但尿尿酸排泄量(p=0.049)和丙氨酸转氨酶(p=0.011)都显著低于对照组。其他指标两组没有显著性差异。
3.2 氢水的改善效果
表2比较了试验组和对照组改善前后的各种检测指标。氢水改善试验组血清乳酸水平显著下降-0.14 (-0.51-0.11) mmol/L，尿尿酸分泌量显著提高+24.1 (8.1-78.3) mmol/mol，p = 0.012，对照组没有改变。氢水试验组改善后尿pH明显升高+0.00 (0.00-0.50，p = 0.044)。相反，对照组白细胞和血小板计数显著升高，且显著超过试验组(表2,图 2 D和E)。对照组丙氨酸转氨酶改善前后没有发现显著改变，但是试验组出现显著提高(p=0.032) (表 2)(提醒：改善前两组存在差异)。
不幸的是，本研究的主要终点两组胰岛素抵抗HOMA-IR都没有发现显著改变。相关糖代谢指标如HOMA-β、75 g OGTT葡萄糖曲线下面积、空腹血糖、空腹血浆胰岛素水平、HbA1c、糖化白蛋白、血浆甲基乙二醛和尿甲基乙二醛等都没有明显改变。不过对照组胰岛素曲线下面积和百分比都显著提高+20(-24 to 186), p=0.035，氢水改善组没有明显改变。两组胰岛素水平改变改善前后没有显著差异(表2)。氧化应激相关指标如尿8-OHdG，血浆d-ROMs, 和血浆 BAP两组改善前后都没有明显改变(表2)。
3.3 根据分析指标基数再分组数据分析
对数据进行个体分析发现，许多受试者血糖控制相对良好，由于受试者相对正常的比例比较多，这些受试者缓解潜力很小。(部分受试者病情太轻，本来指标几乎正常，改善改变潜力很小，这会导致数据平均后无效的假象)。
因此研究者决定对受试者根据血糖水平和胰岛素抵抗情况进行分组，把那些相对正常的区分出来。按照空腹血糖大于6.1mmol/L为病情相对严重组，把空腹血糖等于或小于6.1mmol/L为相对正常组。但是胰岛素情况出现了明显变化。空腹血糖大于6.1mmol/L组，氢水改善前空腹胰岛素水平从49 (26-61)pmol / L下降到改善后39(19-45)pmol/L(p=0.048)。空腹血糖从7.6±1.8下降到7.0±1.3，但变化没有达到统计学差异(p=0.067)。(表S1和S2) (血糖下降，胰岛素水平下降，这说明胰岛素敏感性显著提高)。记住：血糖平均值7.6mmol/L(6.1-8.0)的糖尿病患者效果最好。
按照HOMA-IR指标(正常值是1)是否超过1.73分两组，发现HOMA-IR ≥ 1.73组(胰岛素抵抗严重组)饮用氢水后从2.8 (2.6 -3.8) 下降到 2.0 (1.8 -2.2) (p = 0.031) (Fig. 3 A, Table S2)。这个结果说明，氢水是不是有用，要看病情，病情相对重一些的效果好。记住：HOMA-IR2.8(2.6-3.8)的糖尿病患者效果比较好。
按照甘油三酯水平是否超过1.69mmol/L分组，发现氢水组对这个指标没有影响，但对照组这一指标正常组(低于1.69 mmol/L)显著升高(p=0.020) (表 S2)。高甘油三酯能降低。
把d-ROM作为活性氧指标，根据是否超过300 U CARR分组，结果发现氢水对大于300 U CARR组有降低效果(p=0.032)，普通水没有这样的作用，甚至小于等于300 U CARR组普通水组发生了升高(p=0.046)，氢水组改善前后没有显著改变(图3 B, 表 S2)。
血浆生物抗氧化潜力BAP则是代表抗氧化能力，这个指标越高越好，按照是否超过2200μmol/L分2组，结果发现，低于2200 μmol/L组只有氢水组该指标发生显著增加(p=0.032)。超过2200 μmol/L组氢水改善后也显著下降(p=0·0002)，因为这组只有3人，结果偶然性比较大(图 3 C，表S2)。
似乎氢水只对存在大量活性氧的情况发挥抗氧化作用。没有糖尿病肾病，氢水对肾小球滤过率没有影响，但能提高糖尿病肾病患者肾小球滤过率(p=0.039) (表S2)。
3.4 相关性分析
氢水改善组血清乳酸水平和尿8-OHdG改变呈正相关关系(% change; r=0.724, p=0.035)。普通水对照组空腹血糖和血清乳酸水平正相关，但是氢水组没有相关性。
OgawaS, Shimizu M, Nako K, et al. A Clinical Study on the Insulin ResistanceImprovement Effects of Electrolyzed Hydrogen Rich Water in Type 2 DiabetesPatients: A Multicenter Prospective Double-Blind Randomized Control Trial[J].Available at SSRN 3350543, 2019.
