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北里大氢气细胞学:氢气对心肌细胞氧化损伤的保护作用

来源: 孙学军 氢思语 编辑:James&Ani 时间:2019-03-14 08:41:41

北里大:氢气对抗霉素A诱导的H9c2心肌细胞损伤保护作用,最近日本学术界一个特点是一些新加入氢气医学领域的研究机构突然增加。这周还有另外一个Kagawa University发表低氧结合吸氢气治疗小猪缺血缺氧脑损伤的研究。

日本北里大学是东京港区有特色的医药大学。这个学校过去对氢气医学的研究似乎不多,最近该北理大学Takahito SONOBE(孝仁园部)等发表一篇氢气保护心脏细胞的研究,虽然比较简单,但比较精致,也值得注意一下,尤其是其中的氢气细胞培养设备和方法值得重视。

心血管疾病是世界范围内的头号死亡原因,心肌梗死发生后尽快重新恢复冠状动脉血流是最有治疗价值的手段。但是心肌梗塞后恢复血流会导致缺血再灌注损伤,这也能导致患者死亡。急性缺血再灌注后氧化应激可导致组织严重损害。本研究目的是探索氢气作为一种抗氧化剂,对心肌细胞氧化损伤的保护和治疗作用。首先确定剂量抗霉素a对H9c2细胞的毒性,发现在0-500微摩尔/升范围存在剂量效应关系。最大剂量500 M抗霉素a处理1小时使细胞数量减少到76.5 ± 4%。2%氢气预先培养18小时可以保护这种损伤,能提高细胞存活率到159.3± 9 %。研究结果提示氢气能保护抗霉素a诱导的细胞损伤。

心血管疾病是人类最重要的死亡原因。动脉硬化是心血管病的最重要慢性危险因子,是引起血栓导致心脏急性血流中断造成心肌缺血和心肌梗塞的重要原因。缺血性心脏病是人类死亡率和残疾率最高的疾病,是世界范围内最重要的健康问题。世界范围内,急性心肌梗塞会导致每年超过1730万人死亡,预计到2030年会增加到2360万人。对急性心肌梗塞,目前最有效的治疗策略是迅速恢复血流。可以采用药物溶解血栓或经过手术建立侧支循环或气囊血管成形术恢复冠状动脉血流。

心肌梗塞唯一有效的治疗策略是再恢复灌注,但再灌注本身也能造成组织损伤加重,甚至成为导致患者死亡的原因。心肌再灌注损伤发生的原因涉及多个过程。大量研究证据表明,再灌注引起的活性氧大量释放导致的氧化应激是其中关键因素。控制活性氧产生和氧化应激则是减少缺血再灌注损伤的理想策略。

最近研究发现,氢气是一种新型生物抗氧化物质,对脑组织缺血再灌注损伤具有很好的保护效果,这一发现引起大量学者的跟进,发现氢气对各种组织,如心脏和肝脏缺血再灌注损伤都具有保护作用。最新这一研究旨在阐述氢气对线粒体复合物III抑制剂抗霉素a导致的心肌细胞氧化损伤的保护作用。

该研究中的细胞给氢气方法最值得重视,其特点是氢气浓度只有2%,这不同于2007年日本太田教授在《自然医学》发表的研究中的特点,当时体外细胞研究是发现氢气浓度在12.5%以上才具有保护效果。2%氢气的体外保护效果也符合许多在体氢气吸入的研究结果。

H9c2是一种大鼠胚胎心肌细胞,因为这种细胞可以分裂,给研究心肌细胞提供了很大方便。细胞处理中使用了一种专门的美国一家公司生产的模块化细胞培养舱(MIC-101,   Billups  Rothenberg Inc., CA, USA)。网络上介绍这种装置是用于低氧研究的,中文叫mic-101便携式细胞/微生物氧环境控制培养系统。培养舱内供应的气体分别为氢气2%,氮气71%,氧气22%和二氧化碳5%。氢气浓度使用氢气探头进行分析(XP-3160;   New  Cosmos   Electric,  Osaka, Japan).将培养舱密封情况下,放置在普通细胞培养箱内37度18小时。

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MIC-101低氧培养盒

这个研究中采用的是预先氢气处理18小时,而不是对损伤细胞的对抗,这一结果一方面说明氢气并不一定是通过对抗毒性或氧化损伤实现效应,另一方面说明氢气产生的作用十分强大。这种预先处理产生的效果对于寻找氢气效应的分子基础十分重要。因为可以不进行损伤处理,只许多对氢气处理18小时的细胞和未加氢处理的对照细胞进行全面比较就可以找到氢气作用的效应分子。只可惜这一研究中并没有开展这样的深入研究。

虽然这个研究不是非常全面深入,但讨论比较诚恳实在。心肌缺血是多种心脏疾病状态的共同病理生理过程,例如冠状动脉硬化、急性心肌梗塞和心脏移植等都存在心脏缺血的问题。但是治疗这些疾病的费用很高,所以寻找经济实惠的治疗方法仍然是非常重要的。(氢气就是一种非常实惠的治疗方法,效果好,费用低)。氢气作为一种医疗气体,具有安全、经济、使用方便、扩散力强大等突出优点。

全文下载地址:

http://www.jstage.jst.go.jp/article/jarde/16/1/16_16_21/_pdf/-char/en

日本北里大学(きたさとだいがく、Kitasato University),简称为“北里大”,是由细菌学之父、日本近代医学之父、血清学的先驱北里柴三郎先生于1893年建立,1962年开设大学教育的日本著名私立大学,本部位于日本东京都港区,是一所具有特色的医药型私立大学。学校涵盖了生命科学相关领域的所有专业,拥有5个校区,4个附属医院,2个附属研究所,2个附属学校,同时拥有自己的教学农场。本科设有药学部、医学部、理学部、医疗卫生学部、看护学部、兽医学部、海洋生命科学部,研究院设有药学研究科、医疗系研究科、看护学研究科、理学研究科、兽医畜产学研究科、水产学研究科、感染控制科学府等,在日本医、药学界享有极高的教学声誉,综合实力排名私立大学前二十,与哈佛大学、剑桥大学等世界级学府都有着学术合作关系。2015年,北里大学特别荣誉教授大村智获得诺贝尔医学生理学奖。

标签:氢医学   原理  新闻

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