氫氣可治療心臟移植後損傷

 

研究背景:最近關於醫學氣體,包括一氧化碳和氫氣證明有很好的治療作用,本研究主要是評價單獨呼吸一氧化碳、氫氣和聯合呼吸兩種氣體對心臟冷缺血再灌注損傷的作用。冷缺血再灌注損傷是關於器官移植方面最重要的研究課題,其實質和目的是研究器官體外保護。

 

研究方法是採用同種異體心臟移植,心臟進行6或18小時的體外處理。通過觀察存活率、形態學、細胞凋亡、有關標誌基因表達等指標。以判斷單獨呼吸一氧化碳、氫氣和聯合呼吸兩種氣體對心臟冷缺血再灌注損傷的治療作用。結果:6小時冷缺血再灌注後,呼吸2%的氫氣或250 ppm一氧化碳能降低心臟損傷。 18小時冷缺血再灌注可造成更嚴重的心臟損傷,單獨呼吸氫氣或一氧化碳均不能有效保護。聯合呼吸2%的氫氣和250 ppm一氧化碳能顯著改善心臟損傷,可降低心臟梗死體積、血清 troponin I 和 CPK 水平。 單獨呼吸氫氣可明顯降低MDA和 box-1 水平。一氧化碳能部分保護氧化損傷,但可顯著降低炎症因子的mRNA的表達水平和細胞凋亡。結論:兩種氣體能從不同角度發揮作用,聯合使用能取得更好的效果。 

 

  

一氧化碳和氫都可以保護器官損傷,本研究主要是研究聯合應用是否可以獲得更好的效果,採用形態學、酶學等常規技術方法,研究證明確實能達到協同治療效果。該研究是氫分子醫學的最新文章,是來自美國Pittsburgh大學器官移植中心,過去他們曾經在 小腸移植 和 腎臟移植 方面發表了文章。現在的研究屬於心臟移植。按照常規的思路,估計他們也有關於肝臟移植的研究。

 

       Nakao教授 最近與我進行了很多關於氫的生物學效應方面的探討,並把我介紹給許多日本這個領域的教授,給我的幫助非常大,感覺他是一個非常優秀的學者。他目前發表論文已經有100多篇,有許多高質量的文章,過去他的興趣主要是一氧化碳,現在開始對氫氣的效應十分關注,美國現在共發表6篇論文,其中他發表了3篇,其中2篇5分以上,質量是最好的,作為一個40歲左右的臨床醫生,能有這些成就非常不容易。

 

 

 

ABSTRACT

Background : Recent advances in novel medical gases, including hydrogen and carbon monoxide (CO), have demonstrated significant opportunities for therapeutic use. This study was designed to evaluate the effects of inhaled hydrogen, CO, or both on cold ischemia/reperfusion (I/ R) injury of the myocardium.

Methods : Syngeneic heterotopic heart transplantation was performed in rats after 6 or 18 hours of cold ischemia in Celsior. Survival, morphology, apoptosis, and marker gene expression were assessed in the grafts after in vivo inhalation of hydrogen (1-3%), CO (50- 250 ppm), both, or neither. Both donors and recipients were treated for 1 hour before and 1 hour after reperfusion.

Results : After 6 hours cold ischemia, inhalation of hydrogen (>2%) or CO (250 ppm) alone attenuated myocardial injury. Prolonged cold ischemia for 18 hours resulted in severe myocardial injury, and treatment with hydrogen or CO alone failed to demonstrate significant protection. Dual treatment with hydrogen and CO significantly attenuated I/R graft injury, reducing the infarcted area and decreasing in serum troponin I and CPK. Hydrogen treatment alone significantly reduced malondialdehyde levels and serum high-mobility group box-1 protein levels as compared with air-treated controls. In contrast, CO only marginally prevented lipid peroxidation, but suppressed I/R-induced mRNA upregulation for several proinflammatory mediators and reduced graft apoptosis.

Conclusions : Combined therapy with hydrogen and CO demonstrated enhanced therapeutic efficacy via both antioxidant and anti-inflammatory mechanisms, and may be potentially a clinically feasible approach for preventing cold I/R injury of the myocardium.

 

 

 

 


 

  

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