肾是泌尿系统的重要器官,相当于人体的“净水器”。每天身体都会产生一些代谢废物,需要肾脏进行处理并排出体外。它还要通过调节尿液酸碱度,维持体液和电解质平衡,同时兼具部分内分泌功能,因此肾脏的的好坏直接关系健康。
今天从氢气生物学效应的领域也来聊聊氢气对肾脏有什么作用。
一、氢气与慢性肾病防治
慢性肾病(CKD)是世界范围内导致死亡的主要原因之一,据统计, 我国成人慢性肾脏病患病率高达10.8%, 且以每年10%~12%的速度增长。这是一种典型的“无声杀手”,随着时间的推移,随着肾脏功能障碍而发展,但直到肾功能不足10%的晚期才会出现明显症状,而唯一的治疗选择是透析和肾移植。
由于肾脏来源比较稀缺,很多患者无法进行肾脏移植方法,因此,现阶段常见的治疗手段为透析疗法。而氢气作为一种新型生物活性分子,在血液与腹膜透析中的作用被陆续报道,研究发现,氢气在透析并发症缓解方面有极大价值。
富氢透析液缓解透析副作用
一项来自日本东北大学的NaKayama团队开展的21名透析患者为期一月标准血液透析(每周3次),使用富氢透析液里阿奴6个月后,结果显示,患者透析后收缩压明显下降,血浆炎症因子单核细胞趋化蛋白和髓过氧化物酶水平显著降低,表明在血液透析液中加入氢气可改善炎症反应,控制血压。
2017年,该团队对140例和122例患者分别给富氢(30-80ppb)和标准血液透析治疗12个月后,进行综合临床效果分析,结果显示,富氢透析可缓解透析后的疲劳感、瘙痒感和高血压等副作用,提高长期接受透析治疗患者的生活质量。
另一来自日本福岛医科大学的Terawaki 研究团队2013年对6名肾病晚期患者使用富氢透析液,测定氧化应激的标志物白蛋白氧化还原状态,以阐明氢分子对腹膜的影响,结果发现,富氢透析液能增加还原态白蛋白,减少氧化型白蛋白,缓解氧化应激,给临床腹膜硬化治疗带来新希望。
氢气抑制慢性炎症从而预防慢性肾病
我们知道,组成肾脏的细胞比其他器官的细胞有更多线粒体,因为它们过滤血液需要消耗更多能量,因此在产生能量的过程中消耗更多氧气。更多氧气消耗意味着肾脏细胞面临更大的氧化应激风险。此外,肾脏是一个重要器官,它与血液中代谢废物、毒素和病原体的释放有关。因此,在肾脏中NLRP3炎症小体非常容易被激活,这是由于血流中的病原体被巨噬细胞和中性粒细胞识别的持续暴露。
近年来,有报道称NLRP3炎症小体的激活直接参与了促炎细胞因子IL-1β和IL-18在肾脏的释放以及肾脏免疫细胞的焦亡(炎性细胞死亡)。此外,NLRP3通过与线粒体相互作用调节肾小管上皮细胞的凋亡,在线粒体中,NLRP3通过氧化应激介导活性氧的产生,诱导线粒体吞噬。
目前治疗CKD的标准是通过靶向多个致病途径延缓疾病进展,但目前还没有治愈该疾病好的治疗方法。因此,找到一个可以预防慢性炎症从而避免肾脏功能障碍的治疗靶点是非常重要的。
氢气显示了作为CKD保护剂的良好前景。双原子分子的渗透性和扩散率允许氢气使血液在体内流动,使其被过滤到肾脏,并穿透肾脏细胞的线粒体。通过选择性清除肾脏线粒体产生的·OH,氢气防止肾脏线粒体自噬,从而通过活性氧调节NLRP3炎症小体的激活,并控制促炎细胞因子的释放。由于对NLRP3的慢性炎症根源具有作用,因此氢气是预防肾功能障碍,预防慢性肾脏疾病发生的新工具。
二、氢气减轻肾缺血/再灌注(I/R)损伤
王飞等发现,注射氢气饱和生理盐水可以逆转肾脏缺血再灌注后MDA 、MPO、尿素氮和血清肌酐的改变,降低炎症因子水平。同时可以提高抗氧化酶活性,减少肾脏细胞凋亡数量。这些结果说明,氢气生理盐水可以有效干预肾脏缺血再灌注损伤。
Chihiro等通过闭塞左肾动脉和切除右肾,建立大鼠肾I/R模型,腹腔注射富氢液,发现富氢液明显减轻肾组织的间质充血、水肿、炎症、出血并抑制线粒体形态的改变,同时检测到血清中8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)有所下降。
此外,曾葵等学者证实吸入2.5%氢气可以降低肾I/R大鼠血肌酐、尿素氮水平及肾组织MDA水平,同时,可改善肾脏的病理变化。
日本大阪医科大学西田武石教授在TransplantationProceedings发表的研究论文,证明氢气和一氧化碳联合吸入对肾脏缺血再灌注损伤具有显著干预效果。可显著产生细胞保护作用,血清尿素氮等肾脏功能指标、超氧化物自由基清除活性和组织化学特性等均有显著改善。
三、氢气减轻药物肾毒性
目前的研究主要集中在氢气对化疗药物和抗生素的影响上,发现氢气可以减低一些药物的毒副作用。
顺铂是对肉瘤、恶性上皮肿瘤、淋巴瘤及生殖细胞肿瘤都有治疗功效的常用化疗药物,它的副作用很多,其中主要不良反应为急性肾损伤,且这一不良反应限制了25%~30%患者应用其治疗。Nakashima等报道氢气可以在不影响化疗效果的前提下,减轻顺铂诱导的肾脏的氧化损伤,减少细胞凋亡,降低实验动物血肌酐和尿素氮水平;随后,Murase等应用CT和MRI研究证实了氢气富氢液对顺铂介导的肾毒性具有保护作用。
庆大霉素是氨基糖苷类抗生素,能与细菌核糖体30s亚基结合,阻断细菌蛋白质合成,但对于肾功能不全者或长期用药者应进行药物监测。Murase等研究发现氢气能通过减轻动物肾皮质内氧化损伤来降低庆大霉素诱导的肾毒性。
四、氢气干预肾结石
肾结石在中国成人中的患病率较高,几乎每 17 人里就有 1 人患肾结石。草酸钙是肾结石最常见的成分,可与肾小管上皮细胞相互作用,诱导氧化应激、炎症和纤维化,进一步促进肾小管细胞损伤。
上海交通大学医学院附属第三人民医院泌尿外科关于“富氢水对高草酸尿所致大鼠肾小管上皮损伤的保护作用研究”论文表明,高草酸尿可造成肾小管上皮细胞凋亡增加,富氢水对此有显著的保护性作用。对非专业读者来说,这有点难懂。其实这一研究是希望告诉读者,氢气对动物肾结石有干预效果。
海军军医大学附属长海医院肾内科郭志勇教授团队2021年发表的研究结果表明,富氢水改善氧化应激、炎症和纤维化,从而缓解草酸诱导的肾损伤。为富氢水对抗草酸诱导的肾脏损伤的潜在机制提供了新的见解。
肾脏有巨大的代偿功能,别看它平时不罢工、不喊累,但它有可能是“轻伤不下火线”,坚持带病工作。即便肾脏功能已经损失50%以上,病人仍然可能不痛不痒,这也就造成很多肾病不易被患者察觉。
保护肾脏,从你我做起。一般尿常规检查就可以看出肾脏功能是否正常,一旦出现尿蛋白阳性、肌酐指标升高,那么很有可能就代表着肾脏功能受到了损害。一旦发现肾脏问题,要早诊早治,日常更要做好预防。从目前的研究结果来看,氢气对包括肾脏缺血,药物肾脏毒性,透析副作用、肾结石等肾脏问题有很好的干预价值。
温馨提示:根据食品监督局,氢气不能代替药品