氫氣對糖尿病腎病治療作用的機制研究
已有 1352 次閱讀 2012-7-10 14:47 |個人分類:飲用氫氣水|系統分類:科研筆記|關鍵字:氫氣 腎病 糖尿病 office style
最近來自日本Shimane University Faculty of Medicine, Katakura M最近發表在醫學氣體研究雜誌上的文章Hydrogen-rich water inhibits glucose and alpha,beta – dicarbonyl compound-induced reactive oxygen species production in the SHR.Cg-Leprcp/NDmcr rat kidney證明氫氣對葡萄糖、羰基化合物誘導的肥胖高血壓動物腎臟活性氧增加的抑制作用。
非酶糖基化蛋白和美拉德反應產生的血清糖基化終末產物(AGEs)（美拉德反應又稱為“非酶棕色化反應”，是法國化學家L.C.Maillard在1912年提出的。所謂美拉德反應是廣泛存在於食品工業的一種非酶褐變，是羰基化合物（還原糖類）和氨基化合物（氨基酸和蛋白質）間的反應，經過複雜的歷程最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質類黑精或稱擬黑素，所以又稱羰胺反應。糖基化蛋白和AGEs是二型糖尿病的重要病理因素。在形成AGEs過程中，可產生羰基化合物如乙二醛、甲基乙二醛和3去氧醛酮等活性中間產物。二型糖尿病患者在血清中上述物質會明顯增高。AGEs和羰基化合物活性中間產物可導致活性氧的增加。氧化應激是糖尿病腎病和終末性腎病的重要病理因素。
作為一種自由基清除物質，氫氣分子可選擇性降低羥基自由基和亞硝酸陰離子等導致細胞損傷的強毒性自由基。飲用飽和氫氣的水可以提高血液中氫氣的水準，減少化療藥順玻誘導的小鼠氧化應激腎臟毒性損傷，對大鼠慢性腎臟疾病和腎臟移植慢性腎臟損傷也具有治療作用。本文作者曾經報導氫氣水對SHR.Cg-Leprcp/NDmcr代謝異常動物的腎臟異常具有保護作用，對該模型腎小球硬化和肌酐清除率下降有顯著的治療作用。另外氫氣水可治療或推遲二型糖尿病的發病過程，對代謝綜合征也具有治療作用。但是，關於氫氣對糖尿病腎病治療的具體機制目前仍不十分清楚。考慮到氫氣的自由基清除作用，本研究推測氫氣水可減少糖基化蛋白和AGEs誘導的氧化應激。研究從在體和離體兩種方法證明上述假說。
研究方法。Wistar大鼠腎臟組織勻漿離體和葡萄糖或羰基化合物共同孵育，然後檢測自由基水準(這是在氫氣醫學研究中第一次使用這樣的方法,值得嘗試)。觀察氫氣溶解在上述反應體系中對自由基產生的影響。活體實驗使用代謝綜合征動物模型SHR.Cg-Leprcp/NDmcr，用氫氣水治療16周後檢測腎臟自由基，腎臟和血漿中羰基化合物活性中間產物含量。
研究結果發現，氫氣可以抑制葡萄糖和羰基化合物誘導的腎臟組織活性氧的產生。而動物實驗結果發現，氫氣水可腎臟活性氧的產生下降34%，腎臟乙二醛、甲基乙二醛和3去氧醛酮含量分別下降81%, 77%和60%，而活性氧和乙二醛、甲基乙二醛水準呈正相關關係。
研究結果表明，氫氣對葡萄糖和羰基化合物誘導的腎臟組織活性氧的產生，因此氫氣對二型糖尿病和代謝綜合征導致的腎病具有潛在治療價值。
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Hydrogen-rich water inhibits glucose and alpha,beta -dicarbonyl compound-induced reactive oxygen species production in the SHR.Cg-Leprcp/NDmcr rat kidney Katakura M, Hashimoto M, Tanabe Y, Shido O Medical Gas Research 2012, 2:18 (9 July 2012) [Abstract] [Provisional PDF]