长期氧疗有害,联合氢疗更健康
文章来源:admin发布日期:2023-08-11 17:55浏览次数:
氧疗是临床常用的治疗手段之一,长时间吸入高浓度氧会对机体造成有害影响。研究表明,长时间高氧会引起新生小鼠肠道屏障功能障碍,同时引发肠道菌群失调,活性氧(ROS)在高氧引起的肠损伤中起主要作用。
分子氢作为一种抗氧化物质,可选择性地清除羟基自由基,对缺血再灌注脑组织和细胞发挥保护作用。富氢水是将氢气通过特殊方式溶于水中的液体,具备分子氢的抗氧化特性。实验证明,富氢水可改变肠道细菌群落,减轻射线腹部照射诱发的胃肠道毒性。对于富氢水是否可用于治疗高氧引起的肠道损伤及其机制目前尚无报道。本实验拟建立高氧环境,探讨高氧对小鼠肠道影响和富氢水对高氧肠损伤的作用及其机制。
吸氧有害健康,体现在肠道菌群紊乱,氢水抗氧化抗炎症改善吸氧导致的肠道损伤和菌群紊乱。吸氧如果压力不高,时间不长,不会对身体产生明显危害。针对肠道的危害,本研究采用腹腔注射,符合局部给药增加剂量的要求。如果能采用自然自由饮用氢水,可能更具有合理性。
[1]张小晓, 庄苗, 陈苏衡,等. 富氢水对高氧环境小鼠肠道屏障和菌群的影响[J]. 中国微生态学杂志, 2022(004):034.
3.1 高氧引起肠道氧化应激、菌群失调,引发肠损伤
高氧肠损伤的主要原因是氧化应激导致ROS增加及其化学反应。MDA作为脂质过氧化的产物,其含量直接反映脂质过氧化损伤的强度。SOD、CAT是体内重要的抗氧化酶,可反映机体清除ROS的能力。sIgA是肠黏膜体液免疫功能的指标,是肠黏膜屏障的第一道防线,可抑制细菌和病毒在肠上皮黏附,阻止细菌穿过肠道黏膜。DAO是肠黏膜机械屏障功能状态的生物学指标,血液中DAO含量可反映肠道损伤严重程度。肠道菌群是肠黏膜的生物屏障,对宿主的生理、代谢和免疫系统的稳态具有明显影响。本实验中暴露于85%高氧环境7d的小鼠,肠黏膜发生了明显损伤,电镜显示上皮间紧密连接模糊、细胞间隙增宽,微绒毛排列杂乱、脱落;同时MDA水平升高,SOD、CAT活性降低,血浆DAO水平升高,菌群结构发生改变,益生菌丰度相对降低,F16科、梭状芽胞杆菌属、葡萄球菌属、理研菌属等有害菌相对丰度增加。表明高氧环境会引起小鼠肠损伤、肠道菌群失调。
富氢水是一种具有抗氧化、抗炎及抗凋亡作用的药物,H2能自由穿透细胞膜而不影响细胞正常信号转导。既往研究证明,富氢水能减轻肠缺血再灌注损伤、炎症性肠病以及放射线引起的肠损伤。本实验中,经富氢水灌胃的高氧小鼠,肠微绒毛结构和细胞间紧密连接接近正常,MDA水平下降,SOD、CAT活性上升,血浆DAO水平下降,肠道有益菌丰度增加,表明富氢水对高氧肠损伤具有保护作用。高氧环境下,普雷沃菌属、梭状芽胞杆菌属显著升高,而粪杆菌属比常氧鼠显著下降。其中普雷沃菌属于条件致病菌,在机体抵抗力减弱时可引起内源性感染。而粪杆菌是健康成人肠道菌群中最普遍的菌种。研究报道,粪杆菌能产生丁酸盐、多肽类物质、白介素-10等在体内显示出强大的抗炎活性。经富氢水治疗的高氧小鼠,双歧杆菌属、嗜黏蛋白阿克曼菌属等有益菌丰度增加,其中双歧杆菌、嗜黏蛋白阿克曼菌能够分解膳食纤维产生乙酸,调节肠道pH,维持肠道环境稳定,嗜黏蛋白阿克曼菌还能降解肠道内壁产生的多余黏蛋白,具有抗炎作用。在一项小鼠饮食相关研究中,嗜黏蛋白阿克曼菌能增加抗炎因子如α-生育酚和β-谷甾醇浓度,并且与肥胖、糖尿病、心血管疾病等呈负相关。因此,富氢水可减少肠道有害菌,促进益生菌的增长,对肠道菌群的调节具有重要意义。
Xiao等研究发现,富氢水可以改变肠道细菌群落,减轻腹部放疗诱导的胃肠道毒性。近期研究显示,富氢水可以通过调节肠道微生物群改善阿尔兹海默病小鼠模型的神经病理损伤。本研究结果表明,富氢水能减轻高氧暴露小鼠肠损伤,维持肠道功能和黏膜完整性。同时本实验还发现常氧富氢水灌胃的小鼠嗜胆菌属、分节丝状菌丰度增加。研究发现嗜胆菌属可通过代谢三甲胺且不产生氧化三甲胺的途径,来降低动物性饮食诱导的心血管疾病风险。肠道分节丝状菌属于革兰阳性梭菌,主要定植于回肠末端上皮细胞表面,其在免疫调控中有重要作用。研究发现,分节丝状菌通过黏附触发内吞形成囊泡,诱导Th17细胞的活化,在调节宿主免疫系统成熟、防御病原菌感染等方面具有重要作用。通过对比分析发现,本实验对于肠道菌群多样性以及菌群结构的分析更具体,且部分结果与Ashley等研究结果一致。因此,饮用富氢水有望成为治疗高氧肠损伤的一种疗法,同时健康个体单纯饮用富氢水可以使肠道有益菌富集,降低机体心血管疾病的风险,提高机体免疫能力。
研究发现,高氧暴露可引起小鼠肠屏障氧化应激损伤,并影响肠道菌群的组成。富氢水能减轻高氧暴露小鼠肠损伤,对高氧肠损伤的预防和治疗有一定的临床价值。本实验的局限性在于各组间具有差异的菌属对小鼠生理功能及代谢影响未进行明确的研究,因此,还需后续实验进一步验证。