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脊髓缺血有一个令医生们为之一振的英文缩写——SCI（Spinal cord ischemia），这是主动脉夹层患者的一个噩梦，会导致截瘫。脊髓缺血也能发生在主动脉夹层发病时，主要和血栓、夹层累及、低血压等因素有关，更多见于主动脉手术后，文献报告开刀人工血管置换的脊髓缺血发生率在5%左右，也有报告达到10--15%的。
动脉手术后发生脊髓损伤因为是有计划的，也是能预见到的，虽然不是100%会发生，但采用有效的预防手段仍然是临床医生梦寐以求的。这方面研究比较多的是各种预适应手段，经典是缺血预适应，也有用麻醉药物和高压氧，这些都是以毒攻毒的策略。
大量研究发现，氢气通过选择性抗氧化，对缺血再灌注损伤具有治疗作用。缺血再灌注损伤过程中，组织大量增加活性氧导致的氧化损伤是其核心病理生理过程，氢气治疗组织缺血再灌注损伤是符合逻辑的判断，也有大量研究证据。2-4%的氢气吸入对动物各种组织缺血再灌注损伤具有治疗作用。过去研究提示，氢气吸入对兔脊髓缺血也可以产生治疗效果。本研究主要是对氢气吸入治疗脊髓缺血再灌注损伤的分子过程进行更深入研究，以确定氢气治疗脊髓缺血的分子机制。脊髓缺血损伤过程中，兴奋性氨基酸谷氨酸的释放可以导致神经元兴奋毒性损伤，这是脊髓缺血过程重要的分子过程。过去也有研究发现氢气对神经元兴奋毒性有一定对抗效果。氢气对脊髓缺血过程兴奋毒性是否有保护作用，也是本研究希望回答的问题。
研究摘要图
研究方法。雄性SD大鼠分为6组:假手术，仅脊髓缺血，3%氢气(脊髓缺血3%氢气吸入)，2%氢气(脊髓缺血2%氢气吸入)，1%氢气(脊髓缺血1%氢气吸入)，氢气+二氢红酸酯(脊髓缺血二氢红酸酯[谷氨酸转运体的选择性抑制剂-1]+ 3%氢气吸入)。在缺血前10分钟开始吸入氢气。氢气+二氢红酸组，抑制剂谷氨酸转运体-1在缺血前20分钟给药。免疫荧光检测谷氨酸转运体-1在腹角的表达。
研究发现，3%氢气吸入显著抑制脊髓缺血引起的细胞外谷氨酸升高(P<0.05)。氢气治疗效应随着浓度增加效果越来越好，有剂量依赖关系（1%的效果不显著，3%效果最好）。在吸入3%氢气期间，预先给予谷氨酸转运体-1抑制剂可减轻脊髓缺血诱导的谷氨酸增加的抑制作用。免疫荧光染色结果显示，与假手术组相比，脊髓缺血组谷氨酸转运体-1的表达明显降低，假手术组吸入3%氢气后谷氨酸转运体-1的表达减弱。
脊髓缺血再灌注后脊髓组织中细胞外谷氨酸水平显著增加，氢气吸入能显著抑制脊髓组织中谷氨酸水平，不同氢气浓度产生的效果不同，浓度越高效果越好。行为学分析结果说明氢气能改善脊髓缺血后运动能力。氢气吸入也能改善48小时后组织病理学改变。氢气的保护作用可被预先使用谷氨酸转运体1抑制剂完全逆转，这说明氢气的作用是通过激活该转移体实现的。血液和脊髓中氧化指标分析支持氢气的抗氧化作用。这些结果说明氢气吸入对脊髓缺血再灌注早期和后期损伤都具有对抗作用，这种作用和谷氨酸转运体激活有关。
氢气如何激活该转运体仍然需要进一步研究分析。氢气治疗对脊髓缺血损伤具有潜在治疗效果，考虑到氢气的人体安全性和对多种疾病的治疗作用，这一研究说明非常值得开展氢气治疗脊髓损伤的临床研究。该研究来自日本大阪市立大学Kimura A等。
氢气治疗对脊髓组织谷氨酸水平的影响。损伤水平增加，氢气吸入下降！
Kimura A , Suehiro P K , Mukai P A , et al. Protective effects of hydrogen gas against spinal cord ischemia-reperfusion injury[J]. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, 2021.
