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氫氣知識

氫氣對器官移植損傷后的治療作用

發布時間:2017-08-25 瀏覽次數:次 字號:  【關閉】
         氫氣作為一種沒有任何毒性的氣體,近年來在生物學效應的應用中起到了巨大的作用,其中,在器官移植方面,氫氣可以起到保護器官和器官移植損傷后的治療作用,美國和中國學者在體外器官保護方面也進行了許多動物實驗研究,尤其是美國匹茲堡大學關于器官移植方面的開創性研究。
  1905年法國的Carrel發明了血管縫合術,從而促進了后來的器官移植實驗發展,使一切臨床器官移植在技術上成為可能。1912年Carrel因對器官移植的貢獻而獲得醫學生理學諾貝爾獎。1938年,carrel 和 Lindberg 嘗試了采用無菌循環裝置培養貓的甲狀腺,維持了數星期。他們用泵將營養液泵入器官內,并經過器官循環后流出,這是最早的器官灌注式培養方法。這一器官灌流技術后來發展成為所有器官移植領域的規范。器官灌注能將體外器官保護足夠長的時間,是器官移植成功的關鍵技術之一。
  肺是一個比較特殊的器官,可以在不灌流情況下,只要保持擴張狀態存活數小時。Steen等建立了肺體外灌流方法,研究發現,灌流可以讓體外肺血管內皮細胞功能保持更長時間,減少因為白細胞、血小板和補體對肺組織的損傷。不過最近來自美國匹茲堡大學Noda等的研究證明,體外灌流并不能避免肺組織的炎癥損傷。
  他們使用大鼠模型,證明體外肺組織灌流仍然存在炎癥反應,但他們證明呼入氫氣可以糾正這種炎癥反應。最近研究發現,氫氣是一種抗氧化物質,具有抗炎癥抗細胞凋亡的作用,這一最新研究證明氫氣能有效減少體外肺灌流導致的損傷。
  在體外灌流過程中,肺組織消耗葡萄糖,產生乳酸,在正常體內,乳酸可以被肌肉、腎臟和肝臟代謝掉,不會引起明顯的危害,但在體外灌流條件下,乳酸無法被消耗而導致積聚,雖然乳酸積聚可導致代謝性酸中毒,氫氣可能會通過HO-1途徑在線粒體可發揮一定作用,雖然具體分子機制不清楚,氫氣會導致灌流肺組織內ATP水平增加。
  氫氣非常容易使用,可以讓體外灌流的肺獲得巨大好處,其他一些生物效應氣體如一氧化碳、一氧化氮也能產生器官保護效應,顯然應該對這些氣體的作用大小進行比較。硫化氫也對內毒素、氧中毒、機械通氣引起的肺損傷有保護效應。不過一氧化碳、一氧化氮和硫化氫過量都非常容易導致細胞缺氧損傷,而氫氣不會產生任何毒性作用是其最大優勢。匹茲堡大學的這一小組過去曾經研究證明氫氣水對心臟、小腸和腎臟移植的保護效應。
  最后,氫氣具有全身系統性作用。肝臟移植是比較大的手術創傷,患者身體狀況可能不夠好。氫氣也可能是對整個身體多種器官都能產生一定作用,這對于患者手術后恢復可能帶來好處。
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