吸氢气或可挽救新冠肺炎危重患者生命

国际新冠病毒疫情越来越严峻,全世界需要站在人类命运共同体高度,避免内斗,群策群力,团结一致,共同应对新冠状病毒对人类生存带来的危险和挑战。氢气在帮助应对这场人家重大瘟疫中应用发挥应有作用,氢气医学是自然界馈赠给人类的一个礼物。

3月25日,上海瑞金医院病理科王朝夫教授研究团队在Research Square平台以预印论文的形式公布了正在《自然》杂志审稿的研究“Aveolar Macrophage Activation and Cytokine Storm in the Pathogenesisof Severe COVID-19”,报道了严重新冠肺炎的病理解剖研究成果。

研究发现,新冠肺炎病理改变最大的受累脏器是肺,其表现为弥漫性肺损伤,包括广泛的渗出及出血,肺泡上皮的破坏和反应性增生,以巨噬细胞为主的炎症反应及纤维化。下呼吸道内黏液栓的形成和肺泡腔巨噬细胞的聚集活化是新冠肺炎与其他既往报道的SARS及MERS相比所特别之处。广泛的黏液分泌合并渗出,使肺通气换气功能受损更显著,这或许是此次重症新冠肺炎患者后期低氧血症的机制之一。

另一个非常重要的发现是,表达ACE2的肺泡巨噬细胞也是SARS-CoV-2感染的靶细胞。在新冠肺炎患者中,这些活化的巨噬细胞可能在一系列严重的“炎症因子风暴中”中扮演了重要的角色。

关于巨噬细胞在炎症因子风暴中具有重要地位的这一发现,给今后开展更有效精准治疗提供了重要基础,这一发现也给氢气治疗新冠肺炎提供了重要证据线索。

初步临床研究发现,氢气吸入给患者改善胸痛和呼吸困难有一定作用,尽管用氢气降低呼吸气密度,减少呼吸阻力可以部分解释呼吸困难,但对胸痛则应该从氢气抗炎症角度来解释。根据临床观察结果,GD平台 已经把氢氧混合吸入纳入新版试用诊疗和危重症治疗方案,相信随着更多研究证据的陆续公布,氢气在防控新冠肺炎中的特殊地位将逐渐显现。

关于氢气对抗巨噬细胞激活的研究中,过去在氢气医学效应研究中有比较多的涉及,这是氢气抗炎症效应中比较明确和突出的。

早在2009年,第二军医大学心理学系蒋春雷教授团队就发现,氢气生理盐水不论在LPS激活的巨噬细胞上还是在角叉菜胶诱导的足肿胀动物模型上都具有明显的抗炎效应,这一效应很可能是通过清除羟自由基、亚硝酸阴离子等自由基来实现的。2011年 Itoh T等研究中使用鼠RAW264巨噬细胞系的研究发现,氢气可以减少LPS/IFNg诱导的巨噬细胞NO释放增加。2014年,氢气能抑制RANKL诱导的活性氧产生等途径巨噬细胞RAW264.7(小鼠单核巨噬细胞白血病细胞)激活。此后有更多学者先后报道,氢气能抑制LPS诱导的巨噬细胞激活。日本学者也发现氢水饮用能保护怀孕母鼠炎症导致胎儿脑和肺炎症损伤,其中氢气保护脑损伤和抑制脑内巨噬细胞激活有关。

2016年,有人发现氢气对百草枯诱导的巨噬细胞炎症反应产生活性氧和肿瘤坏死因子释放具有抑制作用。2017年,一篇上海交通大学研究生论文《氢气调节巨噬细胞极化干预新生小鼠坏死性小肠结肠炎机制的研究》,主要研究氢气抑制巨噬细胞激活问题。这里巨噬细胞极化就是激活的意思。巨噬细胞存在两种基本类型M1和M2,其中M1是促进炎症反应的类型,而M2是抑制炎症反应的类型。当M1/M2比较高时,组织主要表现为炎症激活的炎症反应过程,一般是在感染早期阶段发生;随着M1/M2逐渐下降,炎症反应被抑制,炎症程度逐渐下降,这是组织炎症后逐渐恢复正常的基本过程。如果这个过程不能发生,则可能会因为炎症反应过度导致组织损伤,全身炎症反应过度就可能表现出炎症因子风暴。曾经有学者研究发现,SARS肺炎在肺组织中存在M2被过度抑制,导致巨噬细胞激化的现象,导致病毒存在促进炎症反应的趋势。最新瑞金医院的研究结果表明,新冠状病毒也存在类似的病理基础。GD平台 课题组的最近研究发现,氢气吸入能影响中枢神经系统巨噬细胞极性,抑制激活和炎症反应,是氢气治疗脑缺血的重要原因。2019年,广州呼吸病研究所Huang等一篇研究,发现氢气对肺泡巨噬细胞激活的具有促进效应,提高肺泡巨噬细胞吞噬细菌的能力,还发现氢气能通过Nrf2促进该细胞抗氧化作用。

总之,过去大量研究发现,氢气对多种组织类型的巨噬细胞激活有抑制作用,在脓毒症动物模型中发现氢气能抑制巨噬细胞减少炎症反应。最近一段时间,在新冠病毒肺炎临床中已经有相当数量患者使用了氢气,初步结果发现对多种临床症状有一定保护效果。考虑到最新研究发现新冠肺炎肺组织巨噬细胞激活是该病患者死亡的重要病理基础,氢气对挽救新冠病毒危重病生命可能有一定价值。当然目前所以研究都没有直接证明氢气对新冠肺炎的作用和相关巨噬细胞激活效应途径也有作用,这方面仍然需要进一步研究确定。

更多相关研究论文

Itoh T, Hamada N, TerazawaR,Ito M, Ohno K, Ichihara M, Nozawa Y, Ito M. Molecular hydrogeninhibitslipopolysaccharide/interferon γ-induced nitric oxide productionthroughmodulation of signal transduction in macrophages. Biochem Biophys ResCommun. 2011 Jul 22;411(1):143-9.

Huang P, et al. Hydrogen gasinhalation enhances alveolar macrophage phagocytosis in an ovalbumin-inducedasthma model. International Immunopharmacology. 74: 105646.

Ning K, et al. Effects ofhydrogen on polarization of macrophages and microglia in a stroke model. MedGas Res. 2019 ;8(4):154-159.

Li J, et al. The Effects ofMolecular Hydrogen and Suberoylanilide Hydroxamic Acid on Paraquat-InducedProduction of Reactive Oxygen Species and TNF-α in Macrophages. Inflammation.2016;39(6):1990-1996.

Ren JD,. Molecular hydrogeninhibits lipopolysaccharide-triggered NLRP3 inflammasome activation inmacrophages by targeting the mitochondrial reactive oxygen species. BiochimBiophys Acta. 2016;1863(1):50-5

Li DZ,.Treatment withhydrogen molecules prevents RANKL-induced osteoclast differentiation associatedwith inhibition of ROS formation and inactivation of MAPK, AKT and NF-kappa B pathwaysin murine RAW264.7 cells. J Bone Miner Metab. 2014 Sep;32(5):494-504

Chen HG,.Heme oxygenase-1mediates the anti-inflammatory effect of molecular hydrogen in LPS-stimulatedRAW 264.7 macrophages. Int J Surg. 2013;11(10):1060-6. 氢气对抗LPS诱导RAW 264.7巨噬细胞炎症效应。

Xu Z, Anti-inflammationeffects of hydrogen saline in LPS activated macrophages and carrageenan inducedpaw oedema. J Inflamm (Lond). 2012;9:2 氢气对LPS诱导巨噬细胞激活和关节炎对抗效应。

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