氢分子（hydrogen molecule，H2）无色无味，是分子量最小的气体分子，具有抗炎、抗氧化、抗细胞凋亡等生物学效应，被誉为新型医学气体分子［1］。1948年，Bjurstedt等［2］将氢气用于潜水领域中减压病的治疗，但其治疗效应似乎多归因于氢气在高压环境中的惰性原理［3］。1975年，Dole等［4］利用高压氢治疗小鼠皮肤鳞状细胞恶性肿瘤，初步证实了氢气的生物学效应。Ohsawa等［5］于2007年证明，氢气可以通过选择性清除羟基自由基发挥抗氧化特性，这为氢气的生物学效应提出了合理假说。目前氢分子生物学医学蓬勃发展，已有大量研究证实了氢分子在临床试验中的防治效果。本研究对氢分子应用于疾病治疗的临床试验效果进行综述（图1），以期为更广泛、深入的氢分子生物医学理论研究及转化应用提供参考。
急性缺血性脑卒中是指因脑部血液供应障碍所导致的局限性脑组织的缺血性坏死。Ono等［6-8］证实了急性缺血性脑卒中患者在依达拉奉基础上加用静脉注射富氢溶液治疗1周后，其核磁共振成象指数改善效果更显著，随后该团队利用气相色谱法对分子氢安全性及机体相关生理参数进行测定，并根据测定结果设计完成了一项随机对照研究，结果表明连续吸入3%氢气在改善患者氧饱和度的同时，能使其脑梗死部位发生的病理变化更轻、恢复更快；Nagatani等［9］给予该患者静脉注射富氢溶液，结果发现氢分子安全性能高，副作用小；岁鼎立等［10］给予急性缺血性脑卒中患者3%的氢气，发现其可抑制患者脑梗死后的炎症反应，并改善患者神经功能缺损表现，提高生活能力。
帕金森综合征（Parkinson’s disease， PD）是临床常见的神经退行性疾病。Yoritaka等［16］研究发现富氢水干预可改善PD患者统一帕金森病评分量表（unified parkinson’s disease rating scale， UPDRS）评分，然而随后其2项临床试验并未得出与之一致的结论［17-18］；Hirayama等［19］研究结果表明，低浓度氢气虽然对UPDRS评分无影响，但会使患者氧化应激标志物尿8-羟基脱氧鸟苷（8-hydroxy-2 deoxyguanosine， 8-OHDG）水平增加；Hong等［20］对18例PD患者光生物调节合并富氢水干预2周，其UPDRS评分从第1周开始显著下降，并在停止治疗1周后仍有疗效；王晓英等［21］研究发现同样效果，富氢水干预PD患者3个月其UPDRS评分降低，同时患者日常生活能力有所改善。
糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，包括1型糖尿病（diabetes mellitus type 1， T1DM）和2型糖尿病（diabetes mellitus type 2， T2DM）。Kajiyama等［30］对T2DM患者和糖耐量受损患者研究发现，持续摄入富氢水可以降低患者血清脂质含量，且超过一半的糖耐量受损患者在饮用富氢水后口服葡萄糖耐量试验正常化；Tamasawa等［31］验证了T1DM患者就餐前服用单剂量阿卡波糖后肠道产生的氢气可抑制患者外周血IL-2β mRNA表达；周晓等［32］给予T2DM患者富氢水饮用，发现患者体内的氧化应激水平明显降低；Asada等［33］发现摄入富氢水能改善多种糖尿病相关标志物和全身性DNA氧化损伤；Ogawa等［34］发现富氢水能够降低与患者密切相关的乳酸水平。
代谢综合征是指人体蛋白质、脂肪等物质发生代谢紊乱导致的疾病状态。Nakao等［35］对患有潜在代谢综合征患者进行富氢水干预，结果其血清SOD水平增加，尿液中的脂质过氧化物硫代巴比妥酸反应物减少；Song等［36］同样验证了氢具有预防潜在代谢综合征的作用，富氢水可改善患者血清总胆固醇和低密度脂蛋白水平，该试验还发现血清HDL显示出较强的促进ATP结合盒转运子A1介导的胆固醇外排能力［37］；Korovljev等［38］研究表明，富氢水干预可显著降低患者的体脂百分比及手臂脂肪指数，甚至对患者的空腹血清胰岛素水平也表现出改善作用；LeBaron等［39］研究表明，高浓度富氢水可显著降低患者血液中的胆固醇和葡萄糖水平，改善炎症和氧化还原相关生物标志物水平。
高尿酸血症患者常常伴随关节炎、痛风石、尿酸结石等症状。郑延松等［43］发现富氢水可改善患者尿酸水平。
慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease， COPD）是临床常见呼吸系统疾病。王现生等［53］验证了氢干预可降低COPD急性加重期患者的血液血红蛋白水平，并改善患者的肾功能及肌肉组织代谢状态，但长期使用似乎会对患者的营养状态造成一定的损害；Wang等［54］发现吸入氢气可减轻哮喘和COPD患者气道的炎症状态，包括血液单核细胞趋化蛋白1（monocyte chemotactic protein-1， MCP-1）、IL-4和IL-6水平；Zheng等［55］的研究表明，氢氧混合气吸入对COPD急性发作阶段的呼吸困难、咳嗽和咳痰等相关评分有显著改善作用，但这与陈明海等［56］研究结果完全相反；王凤立等［57］发现，高浓度氢气吸入可降低高龄COPD患者Toll样受体4、髓样分化因子88及下游炎性因子水平；宋展等［58］研究发现，吸入氮氧氢混合气体或氮氧混合气体均可改善患者肺功能指标及内循环功能，但前者整体效果更优。
研究者还对氢干预急性红斑性皮肤病、痤疮、高原皮肤病及慢性伤口进行了研究。Ono等［68］发现，富氢生理盐水可显著改善急性红斑性皮肤病患者的皮肤红斑相关临床表现，且对机体生理生化指标无任何不良影响；Chilicka等［69］研究表明，给予痤疮女性局部氢纯化干预，患者局部皮脂水平降低，痤疮症状明显减轻；李鸿昌等［70］研究发现，高原官兵皮肤病患者在接受常规治疗联合氢水浴后，其血清IF-6、TNF-α、C反应蛋白（C-reactive protein， CRP）等炎症因子水平降低，氧化应激反应得以改善，且皮肤病的复发率明显降低；田孝苗［71］研究发现，氢水浴可使慢性伤口患者的伤口缩小，且伤口细菌转阴率有所提高，疼痛评分明显下降。
放疗及化疗为恶性肿瘤患者常见的治疗手段，但治疗后却常常伴随疲劳、消化道不良反应、肝肾损伤以及脱发等副作用，增加患者痛苦。
心血管疾病的种类众多，极易引发患者身体不适，甚至导致患者死亡。Tamura等［89-90］发现吸入2%氢气可使心脏骤停后昏迷患者氧化应激标志物减少但炎症细胞因子水平保持不变，而在合并败血症的患者中氧化应激水平略有升高，炎症水平却降低；Katsumata等［91］研究表明，ST段抬高型心肌梗死的患者在接受氢氧干预后，其左心室发生逆转重塑；陈丽等［92］的试验则证明，富氢水干预改善了颈动脉粥样硬化患者的颈动脉内-中膜厚度，并降低了患者的血脂水平；王子成等［93］发现氢气能显著降低择期全麻下冠状动脉旁路移植术患者血浆中IL-6的水平，对心肌的损伤起到一定的保护作用；Si等［94］给予不稳定型心绞痛患者富氢水饮用后，显著降低了其血清TC、LDL和载脂蛋白B水平，并缓解了患者的心绞痛症状；Danilova等［95］研究发现，氢气吸入可减少心脏瓣膜患者术后氧化应激的表现；Kuo等［96］报告了患有冠状动脉瘤的川崎病患者在接受氢氧混合气干预后，其动脉瘤完全消退且肝肾功能恢复正常的案例；Liu等［97］的试验表明，低流量氢氧混合气吸入对中老年高血压患者具有一定的降压效果，且年龄较大人群降压效果更明显；Deryugina等［98］在给予心脏瓣膜缺损患者氢气干预后，其在术后的心肌收缩功能指标及红细胞功能状态显著改善。
血液透析和腹膜透析可以帮助患者排出体内多余的水分和代谢废物，是肾衰竭等疾病的常用治疗方式。Huang等［99］把电解还原水应用于终末期肾病患者的血液透析中发现，氢治疗可以显著减少患者血清的相关氧化、炎症标志物水平；Nakayama等［100-101］将含氢的透析溶液应用于透析患者治疗，发现患者透析前后收缩压明显下降，髓过氧化物酶和MCP-1水平显著降低，在增加透析液中氢含量后，患者透析相关参数并无临床差异，但其每日抗高血压药物剂量及疲劳和瘙痒症状得以缓解［102］，当用含氢腹膜透析液代替标准腹膜透析液后，患者间皮再生能力增强［103］，患者在长期接受氢透析后服用降压药显著减少［104］；Terawaki等［105］发现氢透析患者流出液中还原白蛋白的平均比例及血清还原白蛋白水平显著增高，患者出口血清中可逆氧化白蛋白的平均比例显著低于入口血清［106］，随后其又报告了持续非卧床腹膜透析患者在经富氢透析液的血液透析及富氢水腹腔灌洗后，患者腹膜硬化症状和相关实验室指标均得到改善的病例［107］；不同于以往研究对腹膜透析患者的氢干预手段，周琪等［108］给予腹膜透析患者氢气吸入后患者超滤功能得以改善，同时减少了腹膜血管的新生。
Ito等［115］发现，富氢水对进行性肌营养不良症患者的肌肉组织炎症有抑制作用，改善线粒体肌病患者线粒体功能，还可缓解肌无力和易疲劳的症状；Lucas等［116］报告了打印机气体过敏的慢性疲劳综合征患者经富氢水干预后，其慢性疲劳表现消失，肌肉强度、运动功能明显恢复，睡眠质量明显提高的病例；Qian等［117］报告了富氢水饮用合并糖皮质激素治疗慢性移植物抗宿主病患者后，其临床症状逐渐缓解，并在后续的临床试验中验证了氢对慢性移植物抗宿主病患者的安全性及有效性［118］；Franceschelli等［119］研究表明，氢干预联合质子泵抑制剂改善了胃食管反流病患者细胞的氧化还原状态；袁玉青等［120］给予混合痔外剥内扎术后肛缘水肿患者富氢水坐浴及富氢水饮用，发现患者在不同时间点肛缘水肿评分优于治疗前，且整体临床疗效优于硫酸镁坐浴后湿敷治疗的患者。
大量的氢分子生物医学临床试验已经初步证明了氢干预人群的有效性及安全性，但仍存在较多问题。比如，目前的研究多集中在小样本试验，大规模、多中心、随机双盲对照试验数量仍然较少；已经开展的临床试验对氢干预的最优方式、最优剂量及最优时间等研究尚浅；氢发挥治疗效果的根本机制仍需进一步深入研究。期待更多高质量的氢分子生物医学临床试验的出现。
本文引献于：
江雪, 刘伯言, 吴逢霖, 薛雅卓, 秦树存.
JIANG Xue, LIU Boyan, WU Fenglin, XUE Yazhuo, QIN Shucun.
