氫氣生物醫(yī)學(xué)奠基研究論文2007年日本學(xué)者發(fā)表在《自然醫(yī)學(xué)》上，該研究論文就是采用大鼠中風(fēng)模型證明了微量氫氣的疾病治療效果是因?yàn)榫哂羞x擇性抗氧化。由于氫氣非常容易獲得且對(duì)人體沒(méi)有毒性，2007年的這一發(fā)現(xiàn)迅速引起生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注和跟進(jìn)研究，今天氫氣生物醫(yī)學(xué)研究論文已經(jīng)過(guò)千篇，許多人體研究也相繼證明氫氣吸入和氫水飲用等可能作為一種藥物應(yīng)用于臨床。
說(shuō)微量氫氣的效應(yīng)是跟進(jìn)其使用方法，經(jīng)典的氫氣生物學(xué)研究中，無(wú)論是采用吸入還是采用飲用氫水，可被人體吸收的氫氣劑量都比較小，例如飲用1升飽和氫水（小于2ppm）也只有2毫克氫氣，吸入2%的氫氣連續(xù)1小時(shí)，假如我們按照人體60公斤體重，參考?xì)錃庠谒椭镜热芤褐械娘柡蜐舛炔坏?/span>3ppm，能進(jìn)入人體的氫氣最大濃度也只有4毫克左右。這樣低的劑量確實(shí)只能算是微量。即使考慮到氫氣分子量非常小，氫氣在體內(nèi)的劑量仍然不高，濃度最高為16微摩爾/升（相當(dāng)于0.03ppm）。微量的氫氣能產(chǎn)生作用，只能說(shuō)明氫氣的作用非常強(qiáng)大。這里的強(qiáng)大是說(shuō)明很小的劑量就可以產(chǎn)生作用，類(lèi)似一種杠桿效應(yīng)或點(diǎn)穴效應(yīng)，并不是作用非常強(qiáng)烈。
安全無(wú)毒，效果明顯，容易獲得，氫氣醫(yī)學(xué)這樣一些特點(diǎn)讓許多人會(huì)考慮到氫氣的巨大應(yīng)用前景。
開(kāi)始研究氫氣的生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)主要是根據(jù)氫氣的還原作用，所以能產(chǎn)生一定抗氧化作用，而氫氣的優(yōu)勢(shì)是還原作用比較弱，不會(huì)影響具有生物信號(hào)作用的活性氧，讓氫氣具有比其他抗氧化物質(zhì)更大的優(yōu)勢(shì)就是這種選擇性抗氧化。但是隨著對(duì)氫氣生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)氫氣并不僅僅是抗氧化，也能產(chǎn)生抗炎癥和抗細(xì)胞凋亡的作用，當(dāng)然這些作用也可能用抗氧化效應(yīng)來(lái)解釋?zhuān)虼丝寡趸匀皇菤錃猱a(chǎn)生效應(yīng)最重要的理論基礎(chǔ)。
大腦是高度發(fā)達(dá)的組織，也是最容易收到傷害的組織，對(duì)缺氧、氧化應(yīng)激等損傷因子的敏感性非常高，這也可能是氫氣這種抗氧化物質(zhì)能對(duì)腦中風(fēng)產(chǎn)生保護(hù)效應(yīng)的原因。氫氣對(duì)大腦損傷的治療還有一個(gè)比較大的優(yōu)點(diǎn)是氫氣的擴(kuò)散能力強(qiáng)大，不會(huì)受血腦屏障的阻擋。臨床數(shù)據(jù)表明，8.5-30%的中風(fēng)患者是因?yàn)槟X出血，其他都是腦缺血。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小劑量氫氣可以產(chǎn)生顯著的腦保護(hù)作用，對(duì)高糖引起的腦缺血出血轉(zhuǎn)化有一定抑制效果。2.9%氫氣吸入2小時(shí)可顯著降低氧化應(yīng)激指標(biāo)和基質(zhì)金屬蛋白酶9，說(shuō)明氫氣能保護(hù)腦缺血對(duì)血腦屏障的損傷。腹腔注射氫生理鹽水對(duì)持續(xù)性局灶性腦缺血具有治療效果，提高腦組織抗氧化酶活性，減少腦梗死體積。臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氫氣聯(lián)合衣達(dá)拉豐對(duì)腦干缺血的治療效果比單純衣達(dá)拉豐更有效。在氫氣對(duì)中風(fēng)保護(hù)作用的研究方面，無(wú)論是腦出血，還是腦缺血，心臟驟停后腦損傷，新生兒腦缺血，都有一系列研究。
出血性中風(fēng)會(huì)伴隨出血腦組織壓迫和壞死，比缺血中風(fēng)的死亡率更高。腦中風(fēng)后腦組織也會(huì)產(chǎn)生典型的炎癥反應(yīng)，表現(xiàn)為小膠質(zhì)細(xì)胞和炎癥細(xì)胞激活，激活的炎癥細(xì)胞可產(chǎn)生活性氧。在小鼠腦出血模型中，吸入2%氫氣1小時(shí)能顯著減少腦水腫，提高72小時(shí)神經(jīng)功能，提示氫氣對(duì)腦出血后早期腦損傷具有保護(hù)作用，這也可能是因?yàn)橹行粤＜?xì)胞浸潤(rùn)和小膠質(zhì)細(xì)胞在72小時(shí)才達(dá)到高峰，而短時(shí)間吸入氫氣并不能產(chǎn)生長(zhǎng)期持續(xù)的對(duì)抗效應(yīng)。
另外早期肥大細(xì)胞也在中風(fēng)后腦組織炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，因?yàn)闅錃饽芤种品蚀蠹?xì)胞激活，產(chǎn)生保護(hù)血腦屏障降低腦水腫的作用。氫氣生理鹽水通過(guò)抗炎癥效應(yīng)對(duì)大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷也能產(chǎn)生保護(hù)作用。
