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氫分子在神經保護方面的研究或應用


腦部斷層掃描研究
示意圖:腦部斷層掃描研究

我們閱讀了2017年發表於《Current Neuropharmacology》《當前神經藥理學》期刊,標題為:Iketani M, Ohsawa I. Molecular Hydrogen as a Neuroprotective Agent. Curr Neuropharmacol. 2017;15(3):324-31. "氫分子作為神經保護劑"這篇綜述性文章,探討了氫分子在神經保護方面的應用,特別是在與粒線體相關的神經疾病中的應用,如帕金森氏症、阿茲海默症和中風等。瞭解有關氫分子在神經保護方面的最新研究進展和應用前景的綜述,為氫分子在神經疾病治療中的應用提供了理論基礎。


文章的主要內容提及,氫分子的特性和生物學效應,氫分子是最輕的元素,可以通過簡單的物理或化學方法產生,可以穿透細胞膜和細胞核,並與細胞內的氧化還原系統進行反應,減輕細胞內氧化壓力和炎症反應,進而發揮神經保護作用。並且在神經疾病中的應用,帕金森病、阿茲海默症、中風、腦損傷和神經炎症等神經疾病中發揮保護作用。氫分子減輕神經元死亡、改善神經功能、減少炎症反應、修復粒線體損傷。其保護機制是氫分子神經保護機制,包括減輕氧化壓力和炎症反應、調節神經元凋亡和細胞存活、修復粒線體功能和結構等。氫分子已經在動物模型和人體臨床實驗中得到了應用,並且顯示出相對良好的神經保護效果。


由於這篇文章是一篇綜述性文章,並非一篇原始研究,因此沒有具體的研究方法和統計分析。反之,這篇文章通過對已發表的研究進行系統性綜述和分析,來總結氫分子在神經保護方面的應用現狀和未來發展方向。文章採用了系統性文獻查詢的方法,包括檢索已發表的文獻庫,如PubMed、Web of Science...等,以收集與氫分子在神經保護方面的應用相關的文章。然後,通過篩選和評估這些文章,從中選出了與主題相關的高品質研究,並對其進行了綜述和分析。


作者使用了系統性文獻回顧的方法來提取和綜合有關氫分子在神經保護方面的資料和資訊,包括氫分子對神經元存活和功能的影響、氫分子對炎症反應的調節作用、氫分子對粒線體功能和結構的影響等。


這篇文章引用了許多與氫分子在神經保護方面的應用相關的研究,以下列出其中一些比較重要的參考文獻,並摘錄了作者對於氫分子的研究或實驗結論:


 

Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, et al. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nat Med. 2007;13(6):688-94. 「氫氣通過選擇性地減少細胞毒性氧自由基作用作為治療性抗氧化劑」日本(Nature Medicine 自然醫學)。 結論:氫氣可以作為一種治療性抗氧化劑,通過有選擇性地減少細胞毒性氧自由基的產生,減少由此引起的細胞損傷,有望用於治療與氧自由基有關的多種疾病。

 

Nagata K, Nakashima-Kamimura N, Mikami T, et al. Consumption of molecular hydrogen prevents the stress-induced impairments in hippocampus-dependent learning tasks during chronic physical restraint in mice. Neuropsychopharmacology. 2009;34(2):501-8. 「攝入氫分子可以預防慢性身體束縛對小鼠海馬依賴性學習任務的影響」日本(Neuropsychopharmacology 神經精神藥理學)。 結論:氫分子的攝取可以預防長期身體束縛引起的應激對小鼠海馬依賴型學習能力的損害,暗示氫分子對於保護大腦神經元功能可能具有潛在的應用價值。

 

Ji X, Liu W, Xie K, et al. Beneficial effects of hydrogen gas in a rat model of traumatic brain injury via reducing oxidative stress. Brain Res. 2010;1354:196-205. 「氫氣在減少氧化應激方面對創傷性腦損傷大鼠模型有益效應」中國(Brain Research 大腦研究)。 結論:氫氣可以透過減少氧化壓力來對創傷性腦損傷進行保護,減少腦組織損傷和炎症反應,這表明氫氣可能成為治療腦損傷和其他神經系統疾病的潛在治療方式。

 

Li J, Wang C, Zhang JH, et al. Hydrogen-rich saline improves memory function in a rat model of amyloid-beta-induced Alzheimer's disease by reduction of oxidative stress. Brain Res. 2010;1328:152-61. 「富含氫的生理鹽水通過減少氧化應激,改善β-澱粉樣蛋白誘導的阿茲海默病大鼠模型的記憶功能」中國(Brain Research 大腦研究)。 研究表明:在腹腔注射含氫豐富鹽水的老鼠中,可以減輕β-淀粉樣蛋白(Aβ)所引起的認知功能障礙。該研究表明氫氣可以通過減少氧化應激來改善認知功能,因此氫氣可能是一種治療阿爾茨海默病的潛在方法。

 

Hayashida K, Sano M, Ohsawa I, et al. Inhalation of hydrogen gas reduces infarct size in the rat model of myocardial ischemia-reperfusion injury. Biochem Biophys Res Commun. 2008;373(1):30-5. 「吸入氫氣可減少心肌缺血再灌注損傷大鼠模型中的梗死面積」日本(Biochemical and Biophysical Research Communications 生物化學和生物物理研究)。 研究表明:吸入氫氣能夠顯著減少大鼠心肌缺血再灌注損傷引起的梗塞面積,氫氣具有心肌保護作用。

 

Kajiya M, Sato K, Silva MJ, et al. Hydrogen from intestinal bacteria is protective for Concanavalin A-induced hepatitis. Biochem Biophys Res Commun. 2009;386(2):316-21. 「腸道菌群產生的氫可以預防ConA誘導的肝炎」美國、日本(Biochemical and Biophysical Research Communications 生物化學和生物物理研究)。 結論:是腸道細菌產生的氫氣可以減輕Concanavalin A誘導的肝炎症狀,並且降低肝臟受損程度和細胞壞死率。這個保護作用可能是通過氫氣減少細胞氧化壓力造成的細胞損傷而達到的。

 

Dohi K, Kraemer BC, Erickson MA, et al. Molecular hydrogen in drinking water protects against neurodegenerative changes induced by traumatic brain injury. PLoS One. 2014;9(9):e108034. 「飲用含有氫分子的水可以保護創傷性腦損傷誘導的神經退行性變化」美國(PLoS One 公共科學圖書館)。 研究表明:氫分子神經元可能具有保護作用,並可能成為治療創傷性腦損傷和其他神經系統疾病的潛在方法。

 

氫分子具有神經保護作用


綜合上面的實驗成果,本研究作者指出,『氫分子具有神經保護作用,可以通過多種機制減輕神經損傷和炎症反應。』其中,氫分子可以減少自由基和過度啟動的氧化壓力反應,同時具有抗炎和抗凋亡等作用。作者建議進一步深入研究氫分子的神經保護作用,並探索其在臨床神經疾病治療中的應用潛力。


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