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肺纖維化 × 氫分子療法:從實驗室到早期臨床,這個方向值得期待嗎?

肺纖維化 × 氫分子療法

肺纖維化不是一個溫柔的疾病。它是一種慢慢奪走呼吸、逐漸讓肺像「被水泥化」的進行性病變。標準治療雖然能延緩惡化,但要真正逆轉肺部結構,現階段沒有藥能做到。於是,科學界開始尋找新的輔助方式,而「氫分子療法」因為其抗氧化與抗發炎特性,被推上研究舞台。

問題來了:氫分子對肺纖維化,到底有沒有實證?還是只是空氣中的希望?


2025 年 International Journal of Molecular Sciences (IJMS) 的完整綜論《Molecular Hydrogen in the Treatment of Respiratory Diseases》格外值得關注。它系統性整理了 氫分子在呼吸疾病(包含肺纖維化)中的作用、機制、動物實驗、臨床證據與給藥方式。

本篇文章將文獻內容「翻譯成你可以理解與使用的版本」,用科學講話,避免過度樂觀,也避免過度保守。



本文內容僅供醫療教育用途,不構成治療建議。肺纖維化、ILD 與相關慢性呼吸疾病需由胸腔科醫師診斷與治療。氫分子療法目前仍屬輔助性質。

摘要:

  • 肺纖維化是「越修補越變硬」的疾病,目前沒有藥物能把硬掉的肺變回來,只能減緩惡化。

  • 氫分子被研究,是因為它剛好能做到肺纖維化最怕的幾件事:降氧化壓力、降發炎、保護細胞、讓修補不要失控。

  • 在動物實驗裡,氫分子能讓肺「不要那麼快變硬」,減少膠原堆積、降低發炎,也讓肺功能掉得比較慢。

  • 在人類早期研究中,喝氫水 48 週的早期 ILD 病患,肺功能與影像比傳統 NAC 組更好,副作用也很少,但證據仍在初期。

  • 使用方式上:吸氫最直接、氫水最方便、氫鹽水是研究用。一般民眾最常用的是飲用氫水。

  • 氫分子不是治療主角,也不能停藥;它比較像是一個「降低肺部壓力、拖慢惡化速度」的輔助手段。

目錄:


一、氫分子為何會被研究用在肺纖維化?


肺纖維化 × 氫分子療法
分子氫在呼吸系統疾病中的主要作用

肺纖維化(Pulmonary Fibrosis, PF)是一種由多條病理路徑失衡所造成的結構性疾病,而這些病理恰好與氫分子在文獻中已被證實的作用高度重疊。根據 IJMS(2025)的整理,肺纖維化涉及以下五大核心機制:

  • 氧化壓力(ROS)異常升高:導致細胞損傷與纖維化訊號啟動。

  • 慢性發炎持續無法關閉:形成促纖維化環境。

  • 肺泡上皮受損 → EMT(上皮–間質轉化)被啟動:正常上皮細胞開始轉化成成纖維細胞。

  • 成纖維細胞持續活化與膠原蛋白沉積:肺部組織逐漸「硬化」。

  • 粒線體功能下降:使細胞更容易凋亡並加速纖維化。


而氫分子(H₂)在過去 15 年的研究中,恰好在上述五個病理節點都有確實的生物學作用證據:肺纖維化之所以成為氫分子重要的研究標的,不是「因為氫很神奇」,而是 PF 的病理弱點剛好落在氫分子最擅長介入的機制之中。

二、氫分子的核心機轉:從抗氧化到粒線體保護


氫分子(H₂)可透過直接清除活性氧自由基
氫分子(H₂)可透過直接清除活性氧自由基

根據 IJMS 綜論,氫分子在肺纖維化中最重要的三條路徑包括:


  1. 選擇性清除 •OH / ONOO⁻ 等最具破壞性的 ROS

    這些 ROS 會攻擊蛋白、膜脂與 DNA,是啟動纖維化的重要觸發點。氫分子能直接清除,減少細胞受損。

  2. 啟動 Nrf2 抗氧化系統

    提升 HO-1、SOD、Catalase 等酵素活性,改善肺部抗氧化能力。

  3. 穩定粒線體功能並降低細胞凋亡

    粒線體受損會加速纖維化。氫分子可穩定膜電位、降低氧化傷害與凋亡訊號。


這些作用有助於切斷肺纖維化惡化的「ROS >>發炎>>細胞死亡」循環。


氫分子在肺纖維化裡,到底「在忙什麼?」


如果把肺纖維化想像成一個「反覆受傷、反覆修補,最後越補越硬」的過程,那氫分子的角色就像是:

  • 把火滅掉的人(降低強烈的氧化壓力)

  • 讓修補工冷靜的人(減少發炎、避免過度修補)

  • 保護工廠電力系統的人(保護粒線體,讓細胞不要一下子就壞掉)

用更簡單的說法是:氫分子不是來「拆掉已經硬掉的組織」,而是來「阻止肺一直壞下去」。


它做的事情是:

  • 降低破壞性很強的自由基

  • 幫身體把抗氧化系統打開

  • 讓細胞的「電力系統」(粒線體)穩定

  • 減少細胞死亡的速度

這些加在一起,可以讓肺部的壓力變小、惡化變慢。它不是治療主力,但可以是:一個讓肺部環境「不要每況愈下」的輔助工具。

三、降低慢性發炎:氫分子對免疫系統的調節?


圖3.氫分子的抗發炎路徑示意圖
氫分子的抗發炎路徑示意圖

肺纖維化並非單純結構問題,而是一場「關不掉的慢性發炎」。


文獻指出氫分子可:

  • 抑制 TLR4 / NF-κB 發炎主軸

  • 抑制 NLRP3 inflammasome

  • 降低 IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-18

  • 調控巨噬細胞極化(M1 轉向 M2)


這些變化有助於降低肺部慢性發炎,減少纖維化的刺激來源。


氫分子如何讓肺部「不要一直發炎」?

肺纖維化的惡化,就像肺部有一把「一直關不掉的火」。這把火不斷刺激組織受傷、修補、再受傷,最後讓肺變得越來越硬。氫分子在這裡扮演的角色,是:

  • 讓火勢不再失控(降低主要的發炎訊號)

  • 阻止免疫系統過度反應(調整免疫細胞行為)

  • 讓發炎從「紅色警戒」降回「可控狀態」

更具體地說,它會:

  • 幫忙把「發炎開關」從強力 ON 調回正常

  • 減少讓肺一直處在高壓狀態的發炎物質

  • 引導免疫細胞從「破壞型」轉成「修復型」

換一個簡單好懂的比喻:氫分子不是滅火員,但它像是一個能讓消防系統「不要暴走」的調節器。讓肺部不要每天都在無謂地發炎。而當發炎減少,整個纖維化的進程也會跟著變慢。

四、動物實驗一致顯示:氫分子能「減緩纖維化進程」


IJMS 整理了多篇前臨床證據,涵蓋 bleomycin 模型、LPS 模型與免疫調節模型。

吸入氫氣

氫鹽水

調節

Bleomycin(BLM)模型

  • 提高 E-cadherin

  • 降低 α-SMA

  • 減少膠原沉積

  • 改善肺功能

LPS 模型

  • EMT ↓

  • 發炎 ↓

  • Collagen I ↓

巨噬細胞調節(Aokage 2021)

  • M1 → M2

  • 減少纖維化程度

所有模型方向一致:氫分子能「降低纖維化速度」,但不會逆轉既有纖維化。


氫分子在動物實驗裡,到底做到什麼?

如果把肺纖維化想像成「傷口一直沒好 → 反覆修補 → 修補過頭變硬塊」,那動物實驗告訴我們:氫分子能讓這個過程變慢、變少、沒那麼嚴重。更白話一點:氫分子不能「把已經硬掉的地方變軟」,但可以「讓還沒硬掉的地方不要那麼快變硬」。這就是前臨床動物證據一致指出的方向:「不是治癒,是降低傷害累積。」

五. 人體臨床證據:早期 ILD RCT


IJMS 收錄了目前最重要的一篇臨床研究:Tang et al., 2023(N = 87)富氫水 vs NAC,追蹤 48 週。主要結果:HRCT 改善比例:氫水組顯著較佳、DLCO 改善:氫水組 > NAC、CPI 指數改善幅度較大、不良事件率低,安全性良好。這是一個「值得關注的早期訊號」。


氫分子在人體研究中的結果,代表什麼意思?


這項研究做的是:「早期肺部間質疾病(ILD)患者喝氫水 48 週,會不會比吃 NAC 好?」結果顯示:

  • 肺部影像變化 比較好

  • 肺功能指標(DLCO)進步比較多

  • 整體疾病嚴重度(CPI)下降比較明顯

  • 而且 幾乎沒有副作用


用一句最簡單的話講:「看起來有幫助,但證據還在初期;它像是值得持續追蹤的亮燈訊號,而不是最終答案。」換個方式說:氫水不是奇蹟療法,不能取代抗纖維化藥物,但確實看到了科學上有意義的改善趨勢。對病患與醫療端的意義是:氫分子在肺疾病的臨床應用上,並非空談,它在人體中也開始交出正向的初步成績單。

六. 氫分子的三種給藥方式:如何選?


 氫氣吸入、富氫水、氫鹽水的比較示意圖
 氫氣吸入、富氫水、氫鹽水的比較示意圖

氫分子的常見給藥方式包括:

吸入氫氣(H₂ inhalation)

  • 最能直接影響肺部

  • 研究證據最強

  • 臨床常用濃度 1–4%

飲用氫水(HRW)

  • 口服便利

  • 濃度約1.6 ppm,700 mL/日

注射氫鹽水(HRS)

  • 多用於注射型動物實驗

  • 非一般臨床與家用形式


氫氣吸入?喝氫水?還是氫鹽水?哪種最適合?

如果把三種氫分子給藥方式比喻成「三條不同的道路」,那它們的差別可以很簡單地理解:


  1. 吸入氫氣=最直接到肺部的高速公路。氫氣從呼吸進入肺泡,是最「直達病灶」的方式。所以在動物實驗中效果最明顯。但需要設備、環境與醫療級流程,不是每個人家裡都能做到。

  2. 喝氫水=安全又方便的大眾道路。臨床上最常使用,也最容易長期維持。2023 年 ILD 隨機對照試驗用的就是氫水。安全性好、使用方法簡單。

  3. 氫鹽水=研究用的小路。多用於動物實驗,通常是注射,不是民眾能接觸的形式。並非臨床常規,也不是一般人需要考慮的選項。


最簡單的結論:吸入氫氣最直接、氫水最實用、氫鹽水是研究用。如果考量安全性、可行性與目前的臨床證據:吸氫氣入最快,富氫水適合作為一般長期輔助方式。

七、 結論:氫分子在肺纖維化的正確定位


根據 IJMS 2025 綜論:


可以說的(符合證據):

  • 氫分子能減少氧化壓力

  • 能降低發炎、調控 EMT 與 TGF-β1

  • 能在多個 PF 模型中減緩纖維化

  • 早期 ILD 臨床試驗呈現正向訊號

  • 安全性佳、可長期使用

不能說的:

  • 氫可以治癒肺纖維化

  • 氫可以逆轉既有纖維化

  • 氫可以取代抗纖維化藥物


最合理的定位:氫分子是一種降低病理負擔、延緩惡化、改善發炎與氧化壓力的輔助策略。它不取代主流治療,但可成為長期照護的一部分。


肺纖維化 × 氫分子常問問題


氫分子可以治癒肺纖維化嗎?

不能。現階段沒有任何研究支持氫分子可「治癒」肺纖維化。但動物實驗與早期臨床研究顯示,氫分子可降低氧化壓力、發炎反應與纖維化速度,可能有助於延緩惡化。

氫分子療法可以取代抗纖維化藥物嗎?

不可以。氫分子屬於「輔助性策略」,目前證據不足以取代標準治療。若要使用,應搭配胸腔科醫師評估,共同調整治療計畫。

氫分子為什麼在科學界受到重視?

因為肺纖維化的核心病理(ROS 過高、EMT、TGF-β1、慢性發炎、粒線體受損)剛好是氫分子已被證實能介入的機制。這是「病理適配」,不是「神奇療效」。

氫氣吸入與氫水有什麼差別?哪個比較好?

  • 氫氣吸入:最直接作用於肺部,動物實驗效果最強,但需要設備。

  • 氫水(HRW):最安全、最容易長期使用,是目前臨床研究(如 ILD RCT)使用的形式。

若考量可行性 + 臨床證據,氫水較適合作為一般輔助方式;吸氫氣則更偏向專業環境使用。

氫分子真的能改善肺部發炎嗎?

動物實驗顯示,氫分子能抑制:

  • TLR4/NF-κB

  • NLRP3 inflammasome

  • IL-1β、IL-6、TNF-α 等發炎因子

  • 並調整 M1/M2 巨噬細胞平衡

能讓肺部「不要一直處在過度發炎狀態」。在人類臨床中也看到可能改善肺部影像與功能的趨勢。

氫水在臨床研究中表現如何?

2023 年早期 ILD RCT(N = 87)中發現:

  • HRCT 有較佳改善

  • 肺功能(DLCO)增加

  • CPI 指數下降

  • 副作用極少

結果正向,但規模有限,需要更大研究驗證。

氫分子是否安全?有副作用嗎?

氫分子安全性非常高:

  • 人體研究副作用極低(16% 輕微事件,多為輕度)

  • 氫氣與氫水皆已在多項臨床試驗中證實耐受性良好

  • 不干擾正常的 ROS(如 H₂O₂),不會破壞免疫功能

仍須依醫師指示搭配標準治療。

肺纖維化患者適合使用氫分子嗎?

可以討論,但需個別評估。以科學證據來說,氫分子較適合作為:

  • 早期 ILD 的輔助策略

  • 改善生活品質的低風險介入

  • 降低氧化壓力與發炎的補充手段

晚期纖維化(組織已被嚴重替換)的改善幅度會更有限。

氫水需要喝多少?濃度多少才有效?

臨床使用範例(Tang, 2023):

  • 1.6 ppm 濃度

  • 每日約 700 mL(分兩次)

這是目前最具參考價值的臨床設計。

使用氫分子需要注意什麼?

  • 不可自行停止抗纖維化藥物

  • 建議與胸腔科醫師討論後加入

  • 避免聽信「逆轉纖維化」「自然治癒」等誇張說法

  • 氫分子應被視為「降低負擔、延緩惡化」的輔助工具

  • 非替代療法,也非主力療法

參考文獻


Gao et al., 2019 — 氫氣吸入減少 bleomycin 誘導肺纖維化

Gao L, Jiang D, Geng J, et al.Hydrogen inhalation attenuated bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice.Experimental Physiology. 2019.DOI:10.1113/EP088028

Dong et al., 2017 — 氫鹽水抑制 LPS 誘導的肺纖維化

Dong WW, Zhang YQ, Zhu XY, et al.Protective effects of hydrogen-rich saline against LPS-induced pulmonary fibrosis.Medical Science Monitor. 2017.DOI:10.12659/MSM.900452

Aokage et al., 2021 — 氫氣吸入調節巨噬細胞、減少纖維化

Aokage T, Tsuchida T, Yamada T, et al.Inhaled hydrogen gas inhibits pulmonary fibrosis via macrophage polarization.BMC Pulmonary Medicine. 2021.DOI:10.1186/s12890-021-01480-x

Tang et al., 2023 — 早期 ILD 臨床隨機對照試驗(氫水 vs NAC)

Tang C, et al.Hydrogen therapy improves early interstitial lung disease: A randomized controlled trial.Therapeutics and Clinical Risk Management. 2023.DOI:10.2147/TCRM.S438044

Zajac et al., 2025 — IJMS 系統性綜論

Zajac D, et al.Molecular Hydrogen in the Treatment of Respiratory Diseases.International Journal of Molecular Sciences. 2025.DOI:10.3390/ijms26094116

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