以下项目含类别摘要、各项证据文献简述及来源;每月持续收集新增之文献。

重点分类目录:
一.氢分子对人体无毒性及无副作用之证据

二.氢分子提升运动效率及运用于运动医学之证据

三.氢分子舒缓骨骼疾病及关节炎症之证据

四.氢分子舒缓皮肤炎症之证据

五.氢分子舒缓高血压、高血脂、高血糖及心血管疾病之证据

六.氢分子预防脑部慢性病之证据

七.其他(如:氢分子研究于安胎、益肾及保肝之证据)

目的:让顾客快速了解有哪些实际证据。

 

一. 氢分子对人体无毒性及无副作用之证据:

1.氢气在潜水医学中的运用
2.氢气的毒理学资料
3.各国认可氢气添加于水中之安全性证明

引言:氢气的生物安全性非常高,其主要的依据有3 个,一是氢气于潜水医学研究的证据[1-3];二是氢气是一种内源性气体[68];三是关于氢气生物学作用的研究可追溯到200 多年前[1-3]。

氢气在潜水医学中的运用

1.1 早在1789 年即有氢气运用于豚鼠的研究,未发现有任何不利影响[1]。

1.2 在1944年Zetterstrom首次以96%氢气混和4%氧气成功下潜至110m深海高压环境;进一步在1970 年Edel 等发现使用氢气之潜水夫能有效预防高压神经综合症;基于上述结果法国COMEX 公司在1980 年代进行一连串氢氦氧不同比例之人体实验,只有98:2 极高浓度氢氧混合气在180m 深度的高压环境下,受试者出现低度麻醉的情况,全系列之潜水实验在心、肝、肺等检查中未发现异常改变,并且未出现加压性关节痛;近年来美国海军确认高压氢对人体无害,并能有效减少高压呼吸阻力并减轻高压神经综合症的症状[1-3] 。

1.3 由上述研究可知,在中或大深度潜水中,氢是一种最佳呼吸介质,已经广泛用于美、英、法、苏及瑞典等国的潜水夫之水下作业配备中[1-3 ]。

参考文献:

  1. 本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-41174-422233.html 此文来自科学网孙学军博客,转载请注明出处。
  2. 王群光自然医疗诊所http://www.ckwang.com.tw/n-H2-301.html
  3. Xuejun Sun, Shigeo Ohta. Hydrogen Molecular Biology and Medicine, 2015.

(孙学军与太田成男合着的氢气分子医学的教科书)

氢气的毒理学资料

物质运用于人体的首要的议题是「毒性问题」,因此首先氢气是否存在毒性:

根据目前的研究资料,没有发现任何氢气的毒性作用。这里汇总氢气的毒性研究资料,以方便查阅。

2.1 氢气无特异性毒性效应:根据危险物质研究资料库(MSDS) 的资料显示, 呼吸高浓度氢气(占总呼吸量85% 以上) 可以导致窒息,窒息的原因是由于氧气浓度不足,而非氢气直接造成之效应,因此用同样无毒性之氮气亦能导致相同效应。[3-4]

2.2 低度麻醉效应:高压氢气具有低度麻醉作用,以同样无毒性之氮气作比较,同样压力条件下,氢气的麻醉作用约为氮气的0.26 倍,因此在中或大深度潜水中,氢气是较氦气及氮气更适合的呼吸介质。[3-4]

2.3 对于眼睛之毒性研究:注射氢气气泡于兔子眼前房内,气泡在三天后消失, 对注射部位及眼部无明显伤害作用。[5]

2.4 自从2007 年,太田成男将氢气运用来治疗脑伤的小鼠研究发表于自然医学(Nature medicine) [3, 6];2012 年更进一步研究急性脑中风的病人初步对于呼吸3%或4%氢气30 分钟后,验证各项生理数值的变化及血液中的含氢变化:1. 静脉血中含氢量在10 分钟内达到饱和[12~24 μM (约24~48 ppb)];2.氢分子不影响各项生理数值的变化。[3, 7]

2.5 在2010 年,日本学者发表于毒物学及工业卫生期刊中,明确陈述酸堿值中性之富含氢分子的水,以小鼠检测其毒性,证实无致突变性、无基因毒性及亚慢性经口毒性,其研究成果相当于60 公斤的成年人,每天饮用1.2 公升以上的中性富氢水是无副作用的[8]。因此日本学者更进一步将氢气运用在生理食盐水中,在2013年初步的研究中证实,富含氢的生理食盐水长期(90 天) 施打于急性脑中风之病人是安全无副作用的,并能配合一般治疗程式来使用[9]。

参考文献:

  1. Hydrogen: CASRN: 1333-74-0, US National Library of Medicine, National Institutes of Health. 美国国际健康组织的国际医学图书馆中对氢气的简介: http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi- bin/sis/search2/r?dbs+hsdb:@term+@rn+1333-74-0
  2. A LARGE BUBBLE OF THE GAS INJECTED INTO ANTERIOR CHAMBER OF RABBIT EYES WAS ABSORBED WITHIN THREE DAYS & CAUSED NO INJURY. [Grant, WM Toxicology of the Eye. 2nd ed. Springfield, Illinois: Charles C. Thomas, 1974. 559]
  3. Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, Watanabe M, Nishimaki K, Yamagata K, et al. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nature medicine. 2007;13(6):688-94. Epub 2007 /05/09. doi:10.1038/nm1577. PubMed PMID: 17486089.
  4. Ono H, Nishijima Y, Adachi N, Sakamoto M, Kudo Y, Kaneko K, et al. A basicstudy on molecular hydrogen (H2) inhalation in acute cerebral ischemia patients for safety check with physiological parameters and measurement of blood H2 level. Medical gas research. 2012;2(1):21. Epub 2012/08/25. doi: 10.1186/2045-9912-2-21. PubMed PMID: 22916706; PubMed Central PMCID: PMC3457852.
  5. Saitoh Y, Harata Y, Mizuhashi F, Nakajima M, Miwa N. Biological safety of neutral-pH hydrogen-enriched electrolyzed water upon mutagenicity, genotoxicity and subchronic oral toxicity. Toxicology and industrial health. 2010;26(4):203-16 . Epub 2010/03/06. doi: 10.1177/0748233710362989. PubMed PMID: 20203135.
  6. Nagatani K, Nawashiro H, Takeuchi S, Tomura S, Otani N, Osada H, et al. Safety of intravenous administration of hydrogen-enriched fluid in patients with acute cerebral ischemia: initial clinical studies. Medical gas research. 2013;3:13 . Epub 2013/06/27. doi: 10.1186/2045-9912-3-13. PubMed PMID: 23799921; PubMed Central PMCID: PMC3694409.

    各国认可氢气添加于水中之安全性证明

3.1日本厚生劳动省在2015年修订的食品添加剂列表中,第168项水素(H2) 的添加是合法安全的。[10]

3.2 在2014 年美国食品添加物安全办公室声明:以99.995% 高纯度的氢气所制备之氢气水,其最高浓度为2.14%,每人每天最多2 公升的摄取量。并声明氢气溶于水后,化学特性稳定,不可燃。[11]

3.3 中华人民共和国于2014 年亦公告氢气为安全的食品添加剂,其编号为GB 31633。[12]

3.4 欧盟的食品添加剂列表中第三部份,编码为E949 的氢气添加没有量的限制,亦是声明氢气添加于水中是安全无虞的。

参考文献:

10. 日本厚生省食品添加列表:

http://www.ffcr.or.jp/zaidan/MHWinfo.nsf/a11c0985ea3cb14b492567ec002041df

11. 美国食品添加剂安全办公室的公告:

http://www.fda.gov/Food/IngredientsPackagingLabeling/GRAS/NoticeInventory/

http://www.fda.gov/Food/IngredientsPackagingLabeling/GRAS/NoticeInventory/

12. 中华人民共和国食品安全国家标准:http://www.ylbjqx.com/jygl/2067.html

二. 氢分子提升运动效率及运用于运动医学之证据:

1.抗氧化剂与运动医学
2.氢分子提升运动效率之证据及运用

引言:有鉴于氢气运用于医学的研究逐渐蓬勃发展,氢气能降低•OH (羟基, hydroxyl radical) 及OONO-(peroxynitrite),而不影响O2•- (superoxide) 及H2O2 (hydrogen peroxide) 的特性,使自由基保有正常的细胞讯息传递的生理功能,并降低自由基所带来的细胞损伤,进而改善许多慢性退化病的病征[3, 6]。由于骨骼肌肉的新陈代谢速率极高,激烈运动会增加氧气的消耗之外,也会造成活性氧生成与抗氧化系统之恒定作用失衡,导致”氧化压力” 之形成。先前文献报导,运动时,肌肉会产生大量自由基,包括毒性很强的羟自由基[13-14]。

因此,在过去许多运动科学相关的研究中发现,要达到最好的运动表现必须在训练、比赛压力与适当恢复之间达成平衡,这也是目前运动科学中极待解决的问题[14]。而氢分子的生物特性,恰能提供此问题有益的解决方案,氢分子能藉由降低乳酸及肌肉伤害等改善生理的效益,并可能调节运动中过度的免疫反应及发炎现象,请参照下述文献收集。

抗氧化剂与运动医学

1.1 执行人体运动的细胞族群,主要是骨骼肌(skeletal muscle) 带动人体作

出各种活动,活动的运作牵涉到大量自由基的生成,肌肉细胞相对应的启动内部的抗氧化系统,以维持细胞内的氧化还原恒定(redox homeostasis)。当人体剧烈运动时,实际上是考验肌肉细胞是否能承受得住不断的大量自由基生成所造成的伤害,当其抗氧化系统能承受时,剧烈运动所引起的肌肉细胞的死亡较少,所引起的免疫反应也较小。[13]

1.2 由上可知,运动员训练的过程,主要是提升肌肉细胞的抗氧化系统运作能力, 以期能承受剧烈运动时引起的巨量自由基的生成,因此,运动员的生活饮食是否能协助提升肌肉细胞的抗氧化系统,进而降低剧烈运动所造成之免疫反应及运动伤害,则是运动员提升运动效率关键,因此运动医学的研究者致力于开发有效的抗氧化饮食策略,以期能提升运动训练所带来之效益。[14]

氢分子提升运动效率之证据及运用

2.1 由于氢分子能降低羟基等恶性自由基,而不影响具生理功能的良性自由基运作,因此具备调节细胞内源性抗氧化系统的能力,具备比一般抗氧化剂更适

合于运动训练的特性,因此日本的运动医学研究者,在2012 年初步运用在20 岁左右的男性足球选手的训练程式中,足球员在运动前、运动中及运动后各饮用500 毫升之氢气水,观察运动前后的生理变化,其成果显现饮用氢水的组别其血中乳酸上升的速度减慢,以及肌肉功能衰退的速度减慢,因此作者主张氢水藉由降低乳酸以提升运动效率。[15]

2.2 回应日本的研究成果,2015 年欧洲塞尔维亚的学者统合氢气运用于各种慢性病的研究成果,指出氢气具备调整细胞氧化还原的功能、抗发炎、抗过敏及平衡血液酸堿值的特性,适合作为运动医学中的新的治疗介质。[16-17]

2.3 在2015 年,中国的研究学者进一步以缺血再灌注的大鼠动物模式,验证使用氢气水后,在剧烈运动过程中,以组织切片观察肌肉细胞的断裂情况,在使用氢水的组别有改善的现象,其结果再一次指出饮用氢水能缓解剧烈运动所造成之肌肉损伤。[17]

参考文献:

13. Steinbacher P, Eckl P. Impact of oxidative stress on exercising skeletal muscle. Biomolecules. 2015;5(2):356-77. Epub 2015/04/14. doi: 10.3390/biom5020356. PubMed PMID: 25866921; PubMed Central PMCID: PMC4496677.

14. Pingitore A, Lima GP, Mastorci F, Quinones A, Iervasi G, Vassalle C. Exercise and oxidative stress: potential effects of antioxidant dietary strategies in sports. Nutrition. 2015;31(7-8):916-22. Epub 2015/06/11. doi: 10.1016/j.nut.2015.02.005. PubMed PMID: 26059364.

15. Aoki K, Nakao A, Adachi T, Matsui Y, Miyakawa S. Pilot study: Effects of drinking hydrogen-rich water on muscle fatigue caused by acute exercise in elite athletes. Medical gas research. 2012;2:12. Epub 2012 /04/24. doi: 10.1186/2045-9912-2-12. PubMed PMID: 22520831; PubMed Central PMCID: PMC3395574.

16. Ostojic SM. Molecular hydrogen in sports medicine: new therapeutic perspectives. International journal of sports medicine. 2015;36(4):273-9. Epub 2014/12/20. doi: 10.1055/s-0034-1395509. PubMed PMID: 25525953.

17. Ostojic SM, Stojanovic MD. Hydrogen-rich water affected blood alkalinity in physically active men. Res Sports Med. 2014;22(1):49-60. Epub 2014/01/08. doi: 10.1080/15438627.2013.852092. PubMed PMID: 24392771.

18. Huang T, Wang W, Tu C, Yang Z, Bramwell D, Sun X. Hydrogen-rich saline attenuates ischemia-reperfusion injury in skeletal muscle. The Journal of surgical research. 2015;194(2):471-80. Epub 2015/01/16. doi: 10.1016/j.jss.2014.12.016. PubMed PMID: 25588949.

三. 氢分子舒缓骨骼疾病及关节炎症之证据:

1.氢分子预防骨骼疾病之文献
2.氢分子预防关节炎症之文献

引言:氢气运用于慢性病及运动医学相关的研究支持氢分子具有调节氧化压力的特性,由于肢体的运动包含肌肉及骨骼的协同运作,承接上述第二节2.3 提到氢气藉由降低氧化压力而缓解肌肉损伤的研究成果,同样地,各国研究者亦思考在氧化压力所导致之骨骼及关节炎症中,是否氢分子亦能提供缓解的效果?

氢分子预防骨骼疾病之文献

  1. 1.1 骨质疏松常发生于更年期的女性,其原因是停经后卵巢的功能下降导致雌激素分泌量减少,使得雌激素调节氧化压力及骨质密度的功能降低而加速骨质流失,在2012 年英国药理学杂志报导一则北京解放军总医院的氢水研究,以摘除卵巢的大鼠模式为基础,模拟停经后的状态,喂养氢水(1.3±0.2 ppm),持续三个月,采集股骨和椎骨进行负荷强度和刚度的分析, 服用氢水的组别在骨小梁的体积比、数量及厚度等均具保护作用,以及各项发炎因数亦有下降的情况,此结果呈现:氢水具有预防停经后妇女骨质疏松症的潜力。[19]
  2. 1.2 接着在2013 年北京301 医院发表于国际骨质疏松杂志上,探讨氢水是否能改善失重所引起的骨质疏松,由于太空旅行或长期卧床等情况,长期不使用肌肉以承受重力,容易发生肌肉萎缩及骨质流失。其研究是利用后肢悬架的方式类比下肢失重的状态,持续6 周并同时给予氢水(约0.8 ppm), 其结果显示饮用氢水的大鼠,其氧化压力指标较低、体重增加,在细胞模式中显示氢分子恢复成骨细胞的分化并抑制破骨细胞的分化及增生,此结果意味着饮用氢水能缓解失重状态下(如长期卧床) 的骨质疏松并提升生活品质。[20, 21]

参考文献:

  1. Guo JD, Li L, Shi YM, Wang HD, Hou SX. Hydrogen water consumption prevents osteopenia in ovariectomized rats. British journal of pharmacology. 2013;168(6):1412-20. Epub 2012/11/06. doi: 10.1111 /bph.12036. PubMed PMID: 23121335; PubMed Central PMCID: PMC3596646.
  2. Sun Y, Shuang F, Chen DM, Zhou RB. Treatment of hydrogen molecule abates oxidative stress and alleviates bone loss induced by modeled microgravity in rats. Osteoporosis international : a journal established as result of cooperation betweenthe European Foundation for Osteoporosis and the National Osteoporosis Foundation of the USA. 2013;24(3):969-78. Epub 2012/06/01. doi: 10.1007/s00198-012-2028-4. PubMed PMID: 22648000.
  3. Li DZ, Zhang QX, Dong XX, Li HD, Ma X. Treatment with hydrogen molecules prevents RANKL-induced osteoclast differentiation associated with inhibition of ROS formation and inactivation of MAPK, AKT and NF-kappa B pathways in murine RAW264.7 cells. Journal of bone and mineral metabolism. 2014;32(5):494-504. Epub 2013/11/08. doi: 10.1007/s00774-013-0530-1. PubMed PMID: 24196871.

氢分子预防关节炎症之文献

2.1 在2012 年日本福冈的研究学者Toru Ishibashi 等人进行临床人体试验,利

用DAS28 scores 的疾病活性评估系统,观察28 个关节及C-reactive protein 的程度来评分,衡量服用1.6 ppm 氢水4~12 周后,是否能缓解风湿性关节炎病人的病情,由右图所示,服用氢水4 到12 周,其DAS28 scores 有明显下降的趋势。其研究指出氢分子能降低发炎因数、缓解免疫反应,进而改善风湿性关节炎病人的发炎状况。[22-23]

2.3 日本的团队于2014 年改由含氢的生理食盐水进行临床人体试验,以点滴的方式给予风湿性关节炎病人,研究结果证实:含氢的生理食盐水亦能降低氧化压力指标及发炎因数,进而改善风湿性关节炎病人的发炎状况[24]。

2.4 其团队在2015 年,更进一步提供点滴1ppm 含氢生理食盐水、呼吸3% 的氢气或饮用5~7 ppm 的高浓度氢水等三个案例进行临床人体试验,其结果显示3 种氢分子的治疗方式彼此间没有显著差异,皆降低病人的发炎因数,改善了银屑病(psoriasis) 引起的关节炎及皮肤损伤[25]

参考文献:

  1. Ishibashi T, Sato B, Rikitake M, Seo T, Kurokawa R, Hara Y, et al. Consumption of water containing a high concentration of molecular hydrogen reduces oxidative stress and disease activity in patients with rheumatoid arthritis: an open-label pilot study. Medical gas research. 2012;2(1):27. Epub 2012/10/04. doi: 10.1186/2045-9912-2-27. PubMed PMID: 23031079; PubMed Central PMCID: PMC3563451.
  2. Ishibashi T. Molecular hydrogen: new antioxidant and anti-inflammatory therapyfor rheumatoid arthritis and related diseases. Current pharmaceutical design. 2013;19(35):6375-81. Epub 2013/07/19. PubMed PMID: 23859555; PubMed Central PMCID: PMC3788323.
  1. Ishibashi T, Sato B, Shibata S, Sakai T, Hara Y, Naritomi Y, et al. Therapeutic efficacy of infused molecular hydrogen in saline on rheumatoid arthritis: a randomized, double-blind, placebo-controlled pilot study. International immunopharmacology. 2014 ;21(2):468-73. Epub 2014/06/15. doi: 10.1016/j.intimp.2014.06.001. PubMed PMID: 24929023.
  2. Ishibashi T, Ichikawa M, Sato B, Shibata S, Hara Y, Naritomi Y, et al. Improvement of psoriasis-associated arthritis and skin lesions by treatment with molecular hydrogen: A report of three cases. Molecular medicine reports. 2015;12( 2):2757-64. Epub 2015/05/06. doi: 10.3892/mmr.2015.3707. PubMed PMID: 25936373.

四. 氢分子舒缓皮肤炎症之证据:

引言:环境污染及慢性病(如糖尿病) 等因素皆可引起皮肤发炎的现象,造成皮肤红肿、伤口不易愈合及黑色素增加等,而氢分子具备中和恶性自由基(羟基)、抗发炎及抗过敏的特性,引起许多皮肤炎症学者的高度关注,而进行了许多研究如下:

  1. 中国重庆第三军医大学于2011 年的细胞学研究中,氢分子改善糖尿病引起之皮肤损伤:以高糖或高甘露醇(mannitol) 造成人皮纤维母细胞之氧化压力损伤为研究平台, 观察氢气培养基的保护作用,研究结果显示,细胞培养在含氢培养液中的粒线体膜电位较稳定、氧化性脂肪酸(MDA) 含量较低,明显抑制高糖所导致的纤维母细胞的凋亡,因此氢分子具改善皮肤的氧化压力损伤,初步为氢气对于皮肤损伤的应用价值提出证据。[26]
  2. 在2012 年日本的县立广岛大学的研究学者则是针对紫外线所造成的皮肤损伤,提出含氢温水的保护机制,其研究成果显示在氢水的环境下,人皮纤维母细胞分泌胶原蛋白的量增加1.85~2.03 倍,并降低纤维母细胞及角质细胞在紫外线照射下细胞内超氧阴离子的生成量。进一步以6 名受试者进行氢温水浴,有四名受试者的颈背皱纹在第90 天比第0 天有明显的改善,此研究显示长时间(90天) 的氢水使用能借由增加胶原蛋白的生成量达到减少皮肤皱纹及预防紫外线伤害的功效[27]。在下一年2013年南韩的延世大学亦同样验证氢水能降低紫外线所造成的皮肤发炎因数的产生,进一步降低角化细胞的生成及皮肤发炎的现象[28]。
  3. 南韩延世大学在2013年以诱发特异性皮肤炎的小鼠模式探讨氢水的治疗机转,氢分子藉由降低细胞激素IL-10, TNF- α , IL-12p70, 及GM-CSF 的诱发,进而改善过敏性特异性皮肤炎的症状。[29]
  4. 同时间日本大阪物疗大学在2013 年,针对长期卧床所导致的皮肤缺血性炎症:褥疮,进行氢水治疗,其给予方式是以胃管喂食氢水(0.8~1.3 ppm; 每天600 毫升),受试者22 人,年龄介于71~101 岁,获得理想治疗效果的有12 人(创面减少率91.4%,远大于未使用者的48.6%),另十人亦有改善的效果。此研究直接证明一天一次中量(600 毫升)的氢水摄取,即能提升老年人的皮肤伤口愈合能力。[30]
  5. 同样的议题在2013 年于中国北京大学也被应用在皮肤或皮瓣(Skin flap: 含血管及皮下脂肪组织的皮肤块)的移植手术中,常见于大面积烧伤及整型的外科手术,此研究以大鼠腹部皮瓣移植手术为模型,以腹腔注射的方式给予含氢生理食盐水(约1.2 ppm) 为治疗的方式,其结果显示:含氢生理食盐水能显著增加皮瓣移植的存活面积及血流量;减轻氧化压力及发炎因数等指标,其局部组织的炎症细胞明显减少。因此,此研究提供的证据支援氢分子能藉由减少炎症反应及氧化损伤达到减少皮肤或皮瓣之缺血再灌注所造成之伤害,而达到增加皮肤或皮瓣移植的成功率。[31]
  6. 在2015 年8 月天津发生重大火灾,当时的中国富氢水产业协助救灾,捐赠了10 顿富氢水支援第一线的伤患。其根据为氢水或含氢生理食盐水(约1.2 ppm)能降低皮肤发炎及氧化伤害,进而阻止初期烧伤发炎的过程,而缓解高温带来的伤害。在2015 年浙江大学的研究学者发表了以烫伤的大鼠动物模式处理含氢生理食盐水,其研究结果呈现使用氢水的组别其皮肤组织的细胞凋亡因数及发炎因数都有明显的降低,此结果显示氢分子阻止了初期烧伤发炎的过程[33]。同一年,四川成都的军区总医院亦发表了含氢生理食盐水具有复苏重度烧伤病人的潜力,此研究以重度烧伤的大鼠动物模式给予含氢生理食盐水点滴,相较于对照组,氢水组藉由降低NFκB (发炎转录因数) 的活化,进而降低发炎反应,并缩短了重度烧伤后大鼠复苏的时间[32]。

综合上述研究成果,氢分子水或氢生理食盐水在皮肤发炎及氧化伤害的研究中,扮演了保护者的角色,能缓解皮肤发炎(如:红、肿、热、 痛),增加皮肤整型及移植手术的成功率及伤口的愈合速度,并潜在具有防皱、美白及抗紫外线的能力。

参考文献:

  1. Yu P, Wang Z, Sun X, Chen X, Zeng S, Chen L, et al. Hydrogen-rich medium protects human skin fibroblasts from high glucose or mannitol induced oxidative damage. Biochemical and biophysical research communications. 2011;409(2) :350-5. Epub 2011/05/21. doi: 10.1016/j.bbrc.2011.05.024. PubMed PMID: 21596020.
  2. Kato S, Saitoh Y, Iwai K, Miwa N. Hydrogen-rich electrolyzed warm water represses wrinkle formation against UVA ray together with type-I collagen production and oxidative-stress diminishment in fibroblasts and cell-injury prevention in keratinocytes. Journal of photochemistry and photobiology B, Biology. 2012;106:24-33. Epub 2011/11/11. doi: 10.1016/j.jphotobiol.2011.09.006. PubMed PMID: 22070900.
  3. Ignacio, RM, et al., The balneotherapy effect of hydrogen reduced water onUVB-mediated skin injury in hairless mice. Molecular & Cellular Toxicology,2013. 9(1): p. 15-21.
  4. Ignacio RM, Kwak HS, Yun YU, Sajo ME, Yoon YS, Kim CS, et al. TheDrinking Effect of Hydrogen Water on Atopic Dermatitis Induced by Dermatophagoides farinae Allergen in NC/Nga Mice. Evidence-based complementary and alternative medicine : eCAM. 2013;2013:538673. Epub 2013/12/19. doi: 10.1155/2013/538673. PubMed PMID: 24348704; PubMed Central PMCID: PMC3852999.
  5. Li Q, Kato S, Matsuoka D, Tanaka H, Miwa N. Hydrogen water intake via tube-feeding for patients with pressure ulcer and its reconstructive effects on normal human skin cells in vitro. Medical gas research. 2013;3(1): 20. Epub 2013/09/12. doi: 10.1186/2045-9912-3-20. PubMed PMID: 24020833; PubMed Central PMCID: PMC3843550.
  6. Zhao L, Wang YB, Qin SR, Ma XM, Sun XJ, Wang ML, et al. Protective effect of hydrogen-rich saline on ischemia/reperfusion injury in rat skin flap. Journal of Zhejiang University Science B. 2013;14(5 ):382-91. Epub 2013/05/07. doi: 10.1631/jzus.B1200317. PubMed PMID: 23645175; PubMed Central PMCID: PMC3650452.
  7. Wang X, Yu P, YongYang, Liu X, Jiang J, Liu D, et al. Hydrogen-rich saline resuscitation alleviates inflammation induced by severe burn with delayed resuscitation. Burns : journal of the International Society for Burn Injuries. 2015;41( 2):379-85. Epub 2014/12/03. doi: 10.1016/j.burns.2014.07.012. PubMed PMID: 25440852.
  8. Guo SX, Jin YY, Fang Q, You CG, Wang XG, Hu XL, et al. Beneficial effects of hydrogen-rich saline on early burn-wound progression in rats. PloS one. 2015;10(4):e0124897. Epub 2015/04/16. doi: 10.1371/journal.pone.0124897. PubMed PMID: 25874619; PubMed Central PMCID: PMC4395383.

五. 氢分子舒缓高血压、高血脂、高血糖及心血管疾病之证据:

1. 氢分子舒缓高血压、高血脂及糖尿病之文献

2. 氢分子预防心血管疾病之文献

引言:由上面几节可知,氢分子选择性抗氧化的特性,有效的舒缓各种发炎反应的发生,其原因是由于氧化压力是催化各种发炎(包括:急性及慢性) 的重要原因之一,并导致各种慢性病的发生,而高血压、高血脂、高血糖及心血管疾病更是主要由氧化压力导致血液循环系统长期慢性发炎的主要几项慢性疾病,而呼吸氢气、饮用氢水或含氢生理食盐水是否能够提供预防及舒缓的功能?以下的文献能提供目前氢分子用于三高及心血管疾病的研究进展。

氢分子舒缓高血压、高血脂及糖尿病之文献

1.1 在2008 年,日本的临床研究针对30 名第二型糖尿病患者及6 名血糖异常偏高的患者,给予每天900 毫升富氢水(约1.2 ppm),8 周后,发现血液中氧化性LDL及尿液中8-异构前列腺素皆明显降低,此结果显现富氢水的服用降低了糖尿病患者的心血管氧化状态。而且有4 名血糖异常偏高的患者恢复正常,并改善了对胰岛素的抗性,此初步的临床研究显示富氢水对糖

尿病及高血压的病症具有缓解的效果。[34]

1.2 到了2012 年,日本的研究学者更进一步提出:在肥胖引起之糖尿病高血压的肾脏损伤的动物模式中,氢水能抑制肾脏活性氧的增加,进而降低肾脏的氧化损伤及发炎现象。氧化损伤是糖尿病肾病和末期肾病的重要病因。实验模式是利用具代谢综合症的动物模式,服用氢水(0.3~0.4ppm) 16 周后检测肾脏自由基、乙二醛、甲基乙二醛及3 去氧醛酮等有毒代谢物之含量, 饮用氢水的组别,其有毒物含量皆下降60% 以上,此结果显示小剂量之氢水即具有治疗糖尿病及代谢综合症引起之肾病的潜在价值。[35]

1.3 次年2013 年,上海控江医院同样以糖尿病的大鼠模式,观察饱和氢生理食盐水(约1.2~1.6ppm) 使用1 个月后,对于糖尿病导致之视网膜病变之影响,其结果显示,氢水降低了糖尿病相关的血脑障碍的损伤及视网膜的损伤, 其机制是降低整体的氧化相关因数并增加了内生性抗氧化酵素的含量,此结果显示氢生理食盐水具有缓解糖尿病引起之视力退化的潜在价值[36]。同样地,在2015 年中国湖州第98 军医院,以抗生素诱导之糖尿病小鼠模式,观察饮用富氢水(1.1~1.5 ppm) 8 周后,对于糖尿病导致之心肌损伤之影响,其结果显示:富氢水明显改善糖尿病引起之心肌肥大的现象,并降低

心肌损伤之发炎、内质网压力、生化指标及凋亡因数等指标。此结果证明氢分子具有在高糖引起之高氧化损伤的环境下,藉由降低发炎及细胞凋亡程式,而达到保护心肌的潜在价值。[37]

1.4 在2010 年美国的匹森堡医学中心的研究学者,招募大于40 岁以上之男女各10 人,其特征具有过胖(BMI>25)、高血压及高血脂等代谢症候群的症状,属于心血管疾病的高风险族群,实验过程给予富氢水(1.1~1.3 ppm) ,每天1.5~2 公升,持续八周,其尿液中的抗氧化酵素SOD 明显增加;氧化性脂质指标(MDA) 明显下降,并且在服用第四周时高密度胆固醇(HDL) 少量上升;总胆固醇明显下降。此初步的临床研究成果直接证明富氢水具有舒缓代谢综合症(包括肥胖、高血压及高血脂) 的效能。[38]

1.5 紧接着美国的研究后,于2011 年日本的太田成男教授针对富氢水改善肥胖及糖尿病的机制做进一步的探讨,以肥胖小鼠的动物模式持续喂食富氢水(约1.2 ppm), 2~15 周,期间保持高脂饮食,在第1 及第2 周时,氢水组的内脏脂肪含量即下降20%以上,在喂食3 个月后较未服用氢水的组别下降50%以上,氢水降低血糖及血脂的浓度,其效应类似饮食限制的效果,此研究观察到氢分子会堆积在肝脏的肝糖附近,并促进肝细胞荷尔蒙FGF-21 的表现量增加,进而增加脂质及葡萄糖的消耗,即促进能量代谢的进行。此研究机转证实富氢水具减重及缓解代谢症候群的潜在价值。[39]

1.6 在2012 年中国泰山医学院以高脂饮食诱导动脉硬化的仓鼠动物模式, 观察给予腹腔注射氢饱和食盐水(约1.2 ppm),持续4 周,研究结果显示氢分子降低LDL (apo B100 及apo B48);增加HDL 具功能性的单位,并降低氧化性脂质(MDA) 的血中含量,同样呼应了2010 年美国的研究成果:氢分子具有降低动脉硬化风险的潜在价值[40]。次年2013年,同一团队进一步招募>43 岁具有高血压高血脂的动脉硬化高风险族群,进行临床试验,给予约0.4~0.5 ppm 的氢水,每天0.9~1 公升,持续10 周。此人体试验发现氢水预防LDL 的氧化、抑制单细胞球攻击血管内皮组织,并刺激巨噬细胞排出胆固醇,此三项机转预防了动脉硬化斑块的形成,因此潜在代谢症候族群服用氢水具备降低氧化压力,并预防动脉硬化之发生[41]。此团队在2015 年以更为严谨之双盲人体临床试验,招募68 位具有高血脂及高胆固醇的病患,其中的34 位每天给予富氢水(1~1.2 ppm) 900 毫升(一天三次;每次300 毫升),连续给予10 周。其结果同样显示氢分子降低LDL 的氧化及氧化造成之发炎现象,并增加HDL 抵抗动脉粥状硬化的功能,其细胞机转涉及细胞膜上ATP 催化之A1 通道的活化,此研究成果再

一次直接证明氢水藉由抑制动脉粥状硬化的发炎程式,达到预防心血管疾病之效果。[42]

1.7 中国泰山医学院的研究团队,在2015 年以抽烟所引起之高血压及高胆固醇的动物模式,再每天给予含氢生理食盐水(约1.2 ppm),持续12 周, 其结果显示,抽烟能引起小鼠的氧化LDL 增加,降低HDL 的功能、增加总胆固醇的含量并引起血管内的发炎现象,而使用含氢生理食盐水的组别能降低LDL 的氧化、增加HDL 的功能并减低吸烟所造成之氧化及发炎损伤。由此研究结果显示长期使用氢水能舒缓吸烟所造成之高血压及高胆固醇的症状。[43]

参考文献:

  1. Kajiyama S, Hasegawa G, Asano M, Hosoda H, Fukui M, Nakamura N, et al. Supplementation of hydrogen-rich water improves lipid and glucose metabolism in patients with type 2 diabetes or impaired glucose tolerance. Nutr Res. 2008;28( 3):137-43. Epub 2008/12/17. doi: 10.1016/j.nutres.2008.01.008. PubMed PMID: 19083400.
  2. Katakura M, Hashimoto M, Tanabe Y, Shido O. Hydrogen-rich water inhibits glucose and alpha,beta -dicarbonyl compound-induced reactive oxygen species production in the SHR.Cg-Leprcp/NDmcr rat kidney. Medical gas research. 2012;2 (1):18. Epub 2012/07/11. doi: 10.1186/2045-9912-2-18. PubMed PMID: 22776773; PubMed Central PMCID: PMC3444324.
  3. Feng Y, Wang R, Xu J, Sun J, Xu T, Gu Q, et al. Hydrogen-rich saline prevents early neurovascular dysfunction resulting from inhibition of oxidative stress in STZ-diabetic rats. Current eye research. 2013;38(3 ):396-404. Epub 2012/12/21. doi: 10.3109/02713683.2012.748919. PubMed PMID: 23252792.
  4. Wu F, Qiu Y, Ye G, Luo H, Jiang J, Yu F, et al. Treatment with hydrogen molecule attenuates cardiac dysfunction in streptozotocin-induced diabetic mice. Cardiovascular pathology : the official journal of the Society for Cardiovascular Pathology. 2015; 24(5):294-303. Epub 2015/05/17. doi: 10.1016/j.carpath.2015.04.008. PubMed PMID: 25979689.
  5. Nakao A, Toyoda Y, Sharma P, Evans M, Guthrie N. Effectiveness of hydrogen rich water on antioxidant status of subjects with potential metabolic syndrome-an open label pilot study. Journal of clinical biochemistry and nutrition. 2010;46(2): 140-9. Epub 2010/03/11. doi: 10.3164/jcbn.09-100. PubMed PMID: 20216947; PubMed Central PMCID: PMC2831093.
  6. Kamimura N, Nishimaki K, Ohsawa I, Ohta S. Molecular hydrogen improves obesity and diabetes by inducing hepatic FGF21 and stimulating energy metabolism in db/db mice. Obesity (Silver Spring). 2011;19(7):1396-403. Epub 2011/02/05. doi: 10.1038/oby.2011.6. PubMed PMID: 21293445.
  7. Zong C, Song G, Yao S, Li L, Yu Y, Feng L, et al. Administration of hydrogen-saturated saline decreases plasma low-density lipoprotein cholesterol levels and improves high-density lipoprotein function in high-fat diet-fed hamsters . Metabolism: clinical and experimental. 2012;61(6):794-800. Epub 2011/12/14. doi: 10.1016/j.metabol.2011.10.014. PubMed PMID: 22153840.
  8. Song G, Li M, Sang H, Zhang L, Li X, Yao S, et al. Hydrogen-rich water decreases serum LDL-cholesterol levels and improves HDL function in patients with potential metabolic syndrome. Journal of lipid research. 2013;54 (7):1884-93. Epub 2013/04/24. doi: 10.1194/jlr.M036640. PubMed PMID: 23610159; PubMed Central PMCID: PMC3679390.
  9. Song G, Lin Q, Zhao H, Liu M, Ye F, Sun Y, et al. Hydrogen Activates ATP-Binding Cassette Transporter A1-Dependent Efflux Ex Vivo and Improves High-Density Lipoprotein Function in Patients With Hypercholesterolemia: A Double-Blinded , Randomized, and Placebo-Controlled Trial. The Journal of clinical endocrinology and metabolism. 2015;100(7):2724-33. Epub 2015/05/16. doi: 10.1210/jc.2015-1321. PubMed PMID: 25978109.
  10. Zong C, Song G, Yao S, Guo S, Yu Y, Yang N, et al. Cigarette smoke exposure impairs reverse cholesterol transport which can be minimized by treatment of hydrogen-saturated saline. Lipids in health and disease. 2015;14: 159. Epub 2015/12/05. doi: 10.1186/s12944-015-0160-9. PubMed PMID: 26634341; PubMed Central PMCID: PMC4668613.

 

氢分子预防心血管疾病之文献

2.1 由第一部的文献可知,氢水的使用能减低血液循环系统中的氧化及发炎

损伤,进而达到预防心血管疾病之功效。而第二部主要是呈现氢气运用在心肌组织治疗上的相关研究。在2008 年,日本的研究学者以大鼠的心肌模式模拟急性心肌梗塞的患者,以吸入氢气的方式试图降低心肌经历缺血再灌注时所产生的氧化损伤,以达到心脏保护作用。其研究成果发现: 吸入的氢气可以迅速输送到处于危险状态的缺血心肌,并能改善缺氧再复氧后左心室的收缩功能的恢复,并缩小梗塞区域的坏死面积,此研究显示氢气吸入在冠状动脉重建手术中,有希望成为一种辅助的医疗气体,也呈现

了呼吸氢气具有保护心脏的潜在价值。[44]
2.2进一步在2012年,日本以大型哺乳动物「猪」为实验模式进行模拟急性心

肌梗塞的患者,以吸入2%或4%氢气的方式进行冠状动脉治疗手术。在呼吸2%氢气102 分钟(整体手术时间),对于手术后心脏复苏产生显著的效果,而呼吸4%氢气160 分钟,更降低心脏组织坏死的区域,比2%氢气的效果更显著,因此,此研究再次证明呼吸氢气对猪心脏梗塞修复手术的辅助效果显著。[45]

2.3 同样在2012 年,日本再以比格犬的冠状动脉前降支的缺血再灌流之心肌损伤为实验模式,探讨呼吸氢气是否能提供保护作用及其机转。作者将冠状动脉临时阻断90 分钟,然后再灌注6 小时,在缺血80 分钟后开始呼吸1.3%氢气,并持续70 分钟。在灌注6 小时后进行观察氧化指标、细胞凋亡及NAD 含量检测,结果显示呼吸氢气可显著减少坏死面积,作者再以KATP 通道阻断剂和粒腺体通透性转运孔开放剂可完全逆转氢气的治疗效果。此现象证实氢气治疗心肌缺血再灌注损伤涉及KATP 通道的开启及阻断粒腺体通透性转运孔而实现治疗的效果。此研究为氢气作为心肌梗塞的潜在治疗气体提供了分子机转的诠释。[46]

2.4 在2015 年发表在自然杂志的子期刊Scientific Reports 中,由中国济南军区总医院与美国休斯顿德克萨斯大学合作的研究,目的是观察乳酸和富氢生理食盐水(约1.2 ppm) 联合进行缺血后处理,是否具缓解心肌缺血损伤的效果?以证明联合两者能达到缺血后药物适应的效果,其结果显示, 联合两者的组别降低心肌组织的氧化指标及细胞凋亡的指标。作者解释因为氢气具选择性抗氧化之效应,结合乳酸使用时,能保留其资讯作用的同时,并减少心肌的损伤。[47]

 

参考文献:

  1. Hayashida K, Sano M, Ohsawa I, Shinmura K, Tamaki K, Kimura K, et al. Inhalation of hydrogen gas reduces infarct size in the rat model of myocardial ischemia-reperfusion injury. Biochemical and biophysical research communications. 2008;373(1 ):30-5. Epub 2008/06/11. doi: 10.1016/j.bbrc.2008.05.165. PubMed PMID: 18541148.
  2. Sakai K, Cho S, Shibata I, Yoshitomi O, Maekawa T, Sumikawa K. Inhalation of hydrogen gas protects against myocardial stunning and infarction in swine. Scandinavian cardiovascular journal : SCJ. 2012;46(3):183-9. Epub 2012 /01/24. doi: 10.3109/14017431.2012.659676. PubMed PMID: 22263852.
  3. Yoshida A, Asanuma H, Sasaki H, Sanada S, Yamazaki S, Asano Y, et al. H(2) mediates cardioprotection via involvements of K(ATP) channels and permeability transition pores of mitochondria in dogs. Cardiovascular drugs and therapy / sponsored by the International Society of Cardiovascular Pharmacotherapy. 2012;26(3):217-26. Epub 2012/04/25. doi: 10.1007/s10557-012-6381-5. PubMed PMID: 22527618.
  4. Zhang G, Gao S, Li X, Zhang L, Tan H, Xu L, et al. Pharmacological postconditioning with lactic acid and hydrogen rich saline alleviates myocardial reperfusion injury in rats. Scientific reports. 2015;5:9858. Epub 2015/05 /01. doi: 10.1038/srep09858. PubMed PMID: 25928542; PubMed Central PMCID: PMC4415575.

六.氢分子预防脑部慢性病之证据:

  1. 氢分子预防脑伤之文献
  2. 氢分子预防阿兹海默症之文献
  3. 氢分子预防巴金森氏症之文献
  4. 氢分子预防失智症之文献

引言:氢气医学的蓬勃发展源自于2007年日本学者太田成男率先以呼吸2%氢气用于缺血再灌注造成脑伤的大鼠模式开始,发现氢分子清除羟基具选择性抗氧化的能力,也因此展现抗发炎及抗细胞凋亡的效应,进而保护受氧化压力损害之脑组织[6]。同样的模式在2014年,美国威斯康辛大学应用富氢水在脑外伤的治疗研究 [59]。因此无论是呼吸氢气或饮用氢水对于舒缓脑部伤害或脑部慢性病的相关研究已经十分地丰厚,以下举出12项实证案例以呈现之:

氢分子预防脑伤之文献

1.1 在2012 年日本国防医学院神经外科和环境医学系的研究,发表于国际知名杂志《Shock》,此研究以全脑缺血再灌注的小鼠模式为基础,观察呼吸1.3%氢气治疗7 日后,动物生存率为50%,而对照组只有8.3%, 其型态学结果显示氢气减少脑缺血再灌注后,海马CAI 区脑神经细胞损伤, 减少了脑细胞自噬数量,降低脑水肿,其氧化指标8-OHdG 及MDA 检测结果亦明显降低,显示呼吸氢气具备极大潜在治疗价值,尤其是对心脏骤停、 新生儿窒息、一氧化碳中毒、自缢、溺水、缺氧等这类全脑损伤的患者来说,是一大福音。[48]

1.2 同一年,中国西京医院麻醉科和天津大学附属医院麻醉科,以富氢生理食盐水(约1.6 ppm) 处理大鼠局部持续性脑缺血模式,其研究结果显示富氢生理食盐水对脑梗死体积和神经功能均有明显的改善作用,同时降低发炎指标、增加内生性抗氧酵素及降低氧化损伤指标;提高组织保护氧化损伤的能力、降低组织氧化损伤。此结果显示富氢生理食盐水具备改善脑梗塞所造成之发炎及氧化损伤,因此具备巨大的临床应用价值。[49]

1.3 同一年,中国吉林大学第一附属医院神经外科的研究,以脑动脉结扎之脑缺血的大鼠模式,在手术后以2%氢气呼吸3 小时后解除结扎,以水迷宫观察大鼠之认知功能是否受损, 证明氢气组的动物记忆力提高,神经细胞计数从3 升高到21,其氧化损伤,如MDA 及8-iso-prostaglandin F2 alpha 皆明显降低;抗氧化酵素SOD 和CAT 皆明显增加。此研究成果显示,呼吸氢气能藉由降低脑缺血后之氧化损伤,进而提升脑缺血后之认知功能。[50]

以上急性脑损伤的模式皆能以呼吸氢气或使用氢水达到明显的降低氧化损伤,进而改善损伤后的脑部功能及恢复的速度,因此下述研究进一步应用氢分子在脑部慢性病的治疗中。

氢分子预防阿兹海默症之文献

2.1 在2010 年中国医科大学附属医院神经内科,以脑内注射amyloid beta (Aβ) 诱发大鼠阿兹海默症(遗传性或环境诱导性痴呆症) 的模式,以腹腔注射富氢生理食盐水(约1.2 ppm) 的模式持续14 天,观察脂质氧化因数(MDA)、发炎因数、免疫反应指标及LTP 电生理反应指标。以Aβ 处理而诱导阿兹海默症的大鼠模式为平台,以腹腔注射给予每日5 ml/kg 富含氢分子的生理食盐水,连续6 日后,开始每日测试大鼠在迷宫中脱逃所需的时间,连续测试5 天并持续给予富含氢的生理食盐水,给予氢水的阿兹海默症大鼠相较于阳性对照组,有明显较短的时间能逃出迷宫,并且相较于阳性对照组,含有氧化DNA (8-OH-dG) 的脑组织细胞数目有明显大幅下降的情状。因此饮用氢水能缓解阿兹海默症的病征。此研究结果显示富氢生理食盐水降低氧化损伤及神经发炎现象,进而改善记忆异常的现象,此结果证明氢分子具有预防阿兹海默症及老人痴呆症的潜在价值。[51]

2.2 同一团队在2011 年延续相同的方向再次证明含氢食盐水具有缓解阿兹海默症小鼠的现象,并深入探讨其分子机转,氢分子具有抑制JNK-NFκB 的发炎路径活化的功能。[52]

2.3 在2015 年,台湾中山医学大学的氢水研究团队,以amyloid beta 诱发神经细胞凋亡的细胞模式,观察氢分子的保护机转。以约0.4 ppm 的氢水制备细胞培养液,培养神经细胞以观察其AMPK/Sir1/FoxO3 路径的启动, 了解到氢水能藉由此路径诱发抗氧化酵素系统的活化,进而达到保护神经细胞的效能。[53]

氢分子预防巴金森氏症之文献

3.1 在2009 年日本九州大学研究饮用氢水是否能改善罹患巴金森氏症小鼠的病情。由于氢水在密封的玻璃瓶中能保存8 小时以上才会完全丧失氢气,所以此小鼠研究以0.08 ppm 的氢水装在密封单一小开口的玻璃瓶中,每8 小时换新鲜的氢水,自然喂食小鼠,观察喂食前后分泌多巴胺的细胞存活的情形,以MPTP 诱发巴金森氏症后,未处理氢水的组别中,含有多巴胺的细胞(黑点状) 在一个月后几乎淡化退去,而使用氢水的组别则还保留有相当多的细胞存活,作者亦以免疫萤光染色法证明饮用氢水的组别,细胞凋亡的情况有明显的改善。文献支持小剂量(0.08ppm) 的氢水效果相似于饱和氢水(约1.5 ppm),同样显示氢分子能缓解巴金森氏症的病情。[54]

3.2 在2012 年,日本名古屋大学医学院的研究学者统整氢分子运用于神经退化性疾病的研究,提出氢分子是极具治疗效果的医用气体。[55]

3.3 在2013 年日本顺天堂大学医学院进行巴金森氏症患者饮用富氢水的双盲临床试验。此研究招募17 为患者,其中氢水组有9 人,每天给予1 公升富氢水(约1.6 ppm),持续48 周(约1 年) 并以UPDRS 巴金森氏症病征衡量表评量,其结果显示,长期饮用高浓度氢水是安全无副作用的, 并且能显著改善巴金森氏症病人之病征。[56]

氢分子预防失智症之文献

4.1 在2009 年日本医科大学的太田成男教授的团队,以慢性肢体约束的大鼠动物模式增加大鼠海马回依赖学习中枢的氧化压力损伤,并研究饮用氢水的保护效果。其给予氢水的剂量每天约70 毫升;0.8~1.2 ppm。其研究成果显示无压力下氢水组别的认知能力与对照组无明显差异;在慢性肢体约束所构成之氧化压力损伤的模式下,氢水组别的认知能力下降的情况得到改善,氢分子保护脑干细胞的增生,降低了压力所引起的氧化损伤。因此,此研究证实饮用氢水能舒缓压力对于脑部认知及学习能力的伤害, 具备预防脑学习中枢神经退化的潜力。[57]

4.2 在2014 年,美国威斯康辛大学以创伤性脑损伤之大鼠动物模式,应用富氢水在脑外伤的治疗研究。由于脑外伤的经历易诱发神经退化而导致失智症的发生,因此本研究以饮用富氢水(约1.6~1.8 ppm) 的方式进行治疗, 其研究成果显示,饮用氢水7 天后,明显消除脑外伤所造成之浮肿,并减低相关发炎反应的分子机转的活化(如HIF-1, MMP-2 及MMP-9),并增加ATP 的合成量。此研究证明饮用氢水能降低脑部在外部伤害下所受的氧化及发炎损伤,进一步预防神经退化性病征的构成,是方便具效率的治疗方式。[59]

4.3 在2012 年,中国首都医科大学同样以脑外伤的动物模式,呈现富氢生理食盐水(约1.2ppm) 改善轻度脑外伤所引起之认知障碍。此研究成果提示,长期饮用氢水的族群,较容易在脑部创伤后,迅速恢复反应思考能力。[58]

由于失智症包含记忆衰退及认知障碍(意指无法意识自己在哪里), 而基于研究文献51:氢水能改善记忆衰退的效果;以及研究文献58: 氢水能改善轻度脑外伤所引起之认知障碍。此两类文献提示,长期饮用氢水能降低压力造成脑神经退化的氧化及发炎损伤,进而预防退化性失智症的发生。

参考文献:

  1. Nagatani K, Wada K, Takeuchi S, Kobayashi H, Uozumi Y, Otani N, et al. Effect of hydrogen gas on the survival rate of mice following global cerebral ischemia. Shock. 2012;37(6):645-52. Epub 2012/03/07. doi: 10.1097/SHK.0b013e31824ed57c. PubMed PMID: 22392146.
  2. Li J, Dong Y, Chen H, Han H, Yu Y, Wang G, et al. Protective effects of hydrogen-rich saline in a rat model of permanent focal cerebral ischemia via reducing oxidative stress and inflammatory cytokines. Brain research. 2012; 1486:103-11. Epub 2012/09/27. doi: 10.1016/j.brainres.2012.09.031. PubMed PMID: 23010312
  3. Ge P, Zhao J, Li S, Ding Y, Yang F, Luo Y. Inhalation of hydrogen gas attenuates cognitive impairment in transient cerebral ischemia via inhibition of oxidative stress. Neurological research. 2012;34(2):187-94. Epub 2012/02/16. doi: 10.1179/1743132812Y.0000000002. PubMed PMID: 22333294.
  4. Li J, Wang C, Zhang JH, Cai JM, Cao YP, Sun XJ. Hydrogen-rich saline improves memory function in a rat model of amyloid-beta-induced Alzheimer’s disease by reduction of oxidative stress. Brain research. 2010;1328: 152-61. Epub 2010/02/23. doi: 10.1016/j.brainres.2010.02.046. PubMed PMID: 20171955.
  5. Wang C, Li J, Liu Q, Yang R, Zhang JH, Cao YP, et al. Hydrogen-rich saline reduces oxidative stress and inflammation by inhibit of JNK and NF-kappaB activation in a rat model of amyloid-beta-induced Alzheimer’s disease. Neuroscience letters. 2011;491(2):127-32. Epub 2011/01/18. doi: 10.1016/j.neulet.2011.01.022. PubMed PMID: 21238541.
  6. Lin CL, Huang WN, Li HH, Huang CN, Hsieh S, Lai C, et al. Hydrogen-rich water attenuates amyloid beta-induced cytotoxicity through upregulation of Sirt1-FoxO3a by stimulation of AMP-activated protein kinase in SK-N- MC cells. Chemico-biological interactions. 2015;240:12-21. Epub 2015/08/15. doi:
  7. Ohno K, Ito M, Ichihara M. Molecular hydrogen as an emerging therapeutic medical gas for neurodegenerative and other diseases. Oxidative medicine and cellular longevity. 2012;2012:353152. Epub 2012/06/22. doi: 10.1155/2012/353152. PubMed PMID: 22720117; PubMed Central PMCID: PMC3377272.
  8. Yoritaka A, Takanashi M, Hirayama M, Nakahara T, Ohta S, Hattori N. Pilot study of H(2) therapy in Parkinson’s disease: a randomized double-blind placebo-controlled trial. Movement disorders : official journal of the Movement Disorder Society . 2013;28(6):836-9. Epub 2013/02/13. doi: 10.1002/mds.25375. PubMed PMID: 23400965.
  9. Nagata K, Nakashima-Kamimura N, Mikami T, Ohsawa I, Ohta S. Consumption of molecular hydrogen prevents the stress-induced impairments in hippocampus-dependent learning tasks during chronic physical restraint in mice. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology . 2009;
  10. (2):501-8. Epub 2008/06/20. doi: 10.1038/npp.2008.95. PubMed PMID: 18563058.
  11. Hou Z, Luo W, Sun X, Hao S, Zhang Y, Xu F, et al. Hydrogen-rich saline protects against oxidative damage and cognitive deficits after mild traumatic brain injury. Brain research bulletin. 2012;88(6):560 -5. Epub 2012/06/30. doi: 10.1016/j.brainresbull.2012.06.006. PubMed PMID: 22742936.
  12. Dohi K, Kraemer BC, Erickson MA, McMillan PJ, Kovac A, Flachbartova Z, et al. Molecular hydrogen in drinking water protects against neurodegenerative changes induced by traumatic brain injury. PloS one. 2014;9(9):e108034. Epub 2014 /09/25. doi: 10.1371/journal.pone.0108034. PubMed PMID: 25251220; PubMed Central PMCID: PMC4176020.10.1016/j.cbi.2015.07.013. PubMed PMID: 26271894. 10. Fujita K, Seike T, Yutsudo N, Ohno M, Yamada H, Yamaguchi H, et al. Hydrogen in drinking water reduces dopaminergic neuronal loss in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine mouse model of Parkinson’s disease. PloS one. 2009;4(9):e7247. Epub 2009/10/01. doi: 10.1371/journal.pone.0007247. PubMed PMID: 19789628; PubMed Central PMCID: PMC2747267.

    七.其他(如:氢分子研究于安胎、益肾及保肝之证据):

        1. 氢分子对于怀孕妇女及经期之影响
        2. 氢分子预防肾病之文献
        3. 氢分子预防肝病之文献
        4. 其他

    引言:氢分子具备选择性抗氧化之特性及高生物组织穿透性等性质,使氢分子能藉由平衡细胞的氧化还原状态而降低组织的发炎反应,并能协助稳定细胞的能量供给。其诸多细胞生物学特性逐渐被探讨、被定义,但在使用方式上,呼吸氢气、饮用氢水或局部给予氢生理食盐水等手段,其影响生物体各器官之动力学仍须更多的研究学者参与。在2014 年,科学报导杂志《Science report》 刊登一篇由中国与日本的研究学者合作以大鼠动物模式,观察呼吸氢气或饮用氢水在不同器官组织中的分布量,其结果指出:1.饮用氢水(1.25 ppm) 的方式, 氢分子在内脏的分布量较多,如:肝、肾、心、脾、胰脏及小肠;而呼吸氢气(2%) 的方式则以血液、肌肉及脑组织的氢分子含量较多。2. 以呼吸氢气的方式,氢分子在组织中的半衰期较长,高于60 分钟,而饮用氢水的方式,半衰期约在15 分钟[60]。此研究成果显示氢分子调节氧化还原恒定及抗发炎的特性,亦可能存在其它的内脏器官及其他广泛的应用价值,以下作简单的文献介绍:

    氢分子对于怀孕妇女及停经妇女之影响

    1.1 在2011 年上海同济大学附属医院首次将氢气运用在怀孕动物的治疗上, 其针对的疾病为妊娠高血压综合症(简称妊高症),即以往所说的妊娠中毒症、先兆子痫等,是孕妇特有的病症,多数发生在妊娠20 周与产后2 周, 约占所有孕妇的5%。其中一部分还伴有蛋白尿或水肿出现,称之为妊娠高血压综合症,病情严重者会产生头痛、视力模糊、上腹痛等症状,若没有适当治疗,可能会引起全身性痉挛甚至昏迷。作者选用药物诱发受孕大鼠子痫症的动物模式,以腹腔注射富氢生理食盐水(约1.2 ppm) 的方式给予七天,其研究结果显示,给予氢的组别在胎盘中及肾脏中的氧化损伤指标及发炎因数皆明显下降,并显著地阻止了妊娠高血压综合症的病征。此研究成果支持了氢气能作为管理妊娠高血压综合症的重要抗氧化药物[61]。结合前述研究文献19:氢水能预防停经后骨质疏松的发生[19], 显示氢水无论使用在怀孕妇女或停经妇女的保健上,皆能提供良好的调养体质及舒缓症状的功能。

    1.2 在2014 年,日本名古屋大学医学院进一步以大鼠的子宫缺血再灌注造成胎儿脑内海马回的损伤模式为基础,探讨富氢水的使用是否能提供改善的效果。此研究发表于著名的国际期刊「自由基生物医学杂志」《Free Radical Biology and Medicine》。母鼠在怀孕第14 天后饮用氢水(0.8 ppm) 连续8 天,并以药物导致胎儿缺血,观察胎盘组织、胎儿海马回组织及胎儿身体组织之含氢量、氧化损伤指标及组织型态变化,其结果显示含氢量增加的组织,其氧化损伤指标较缺血的组织低,其组织型态较接近未缺血的组织。此研究证明氢水具有保护怀孕时期的胎儿,即具有安胎的潜在价值[62]。结合上一项的研究文献:氢水对于孕妇的体质调整及胎儿的健康皆具有保护的潜力。

    氢分子预防肾病之文献

    2.1 在2011 年,中国长海医院以肾脏的缺血再灌注的大鼠动物模式,观察富氢生理食盐水是否亦具有保护肾脏缺血的效能。此研究的设计仍依循过去的一贯套路。采用氢气生理食盐水(约1.2 ppm) 治疗肾脏缺血,通过检测肾脏功能和形态学改变,确认治疗效果,并通过一些炎症因数和氧化损伤指标的检测说明氢气能通过抗氧化和抗炎症舒缓肾脏缺血再灌注所造成之损伤。[63]

    2.2 于2011 年日本大阪大学,以庆大酶素的肾脏毒造成肾细胞损伤的大鼠动物模式为基础,观察饮用富氢水的保护效果。其成果显示,富氢水(约1.2 ppm) 使用七天后,藉由降低庆大酶素所诱发之氧化及发炎损伤,达到缓解其肾毒性效应,因此此研究表示富氢水具有预防保护肾脏免于毒素所造成的组织损伤。[64]

    2.3 在近年来,慢性肾病的族群逐渐在增加,于2010 年日本学者在肾脏病与透析肾移植杂志中发表:给予氢水(约0.8 ppm) 6 周后,大鼠血清中的炎症指标、甲基乙二醛及尿素氮都显著降低,并改善肾小球细胞黏附。日本东北大学的研究更进一步研究含氢的透析系统,其含氢量约为48~220 ppb,使用于21 个稳定在进行血液透析的病人,此含氢系统显著降低病人的系统性血压,并降低透析时的免疫反应及发炎现象,进而缓解病人血液透析的副作用及痛苦[65]。在2015 年日本亦持续发表使用含氢肾透析液的临床案例,此案例显示在一位元63 岁的病人中,氢分子藉由降低病人的发炎及过度的免疫反应,显著改善透析后腹膜硬化的副作用。[66]

    氢分子预防肝病之文献

    3.1 早在2007 年,日本太田成男的研究团队即以缺血再灌注造成肝损伤的小鼠动物模式,研究呼吸氢气是否具有保护作用。其研究成果显示,呼吸1~4%的氢气190 分钟能藉由降低氧化损伤,减少肝细胞死亡进而降低肝损伤指标[67]。并且在2009 年,美国福塞斯研究中心发现由肠道益生菌所生成的氢分子具有缓解刀豆素(ConA) 所造成之肝炎的病征[68]。而内毒素(细菌分泌之有毒物质) 亦能引起急性肝功能衰竭,其机制亦涉及氧化损伤及过度的发炎反应,在2013 年中国沈阳医科大学发表: 富氢生理食盐水亦能降低内毒素引起之氧化损伤即发炎反应,进而阻止肝细胞的死亡,此研究结果证明氢分子具有缓解细菌感染所导致之急性肝功能衰竭的潜在价值。而在慢性肝炎的部分,如非酒精性脂肪肝炎及肝癌,2012 年日本的冈山大学医学院发表在肝生物学杂志《Hepatology》中,以脂肪肝或肝癌的小鼠模式研究给予氢水(0.35 ~0.45 ppm) 8 周后,氧化损伤、发炎反应及细胞凋亡状态皆有明显下降,而肝癌模式的小鼠饮用氢水后,其肝肿瘤数目明显的减少,此结果显示:氢水的饮用具有预防非酒精性脂肪肝炎及肝癌之潜在价值[72]。

    3.2 在肝癌治疗的过程中常伴随着许多治疗过程的副作用,由于氢分子缓解氧化损伤及发炎免疫反应的特性,在2011 年美国匹兹堡大学进行氢水(约1.1~1.3 ppm) 对于缓解肝癌治疗之不适的临床试验,此研究招募49 位接受放射治疗的肝癌病患,接受放射疗程的同时即持续饮用氢水6 周,以问卷的方式追踪使用氢水后各项放疗副作用的生理变化及感受性变化,其结果显示在生理检测上,氢水组的氧化反应代谢物下降及抗氧化能力指数增加,因此氢水能缓解肝癌放射治疗之不适。接着在2013 年中国江苏第二军区医学大学招募60 名B 型肝炎的病患进行临床试验,给予富氢水(约1.2 ppm),每天1200~1800 毫升,持续6 周,其结果显示氢水明显改善病患之肝功能,并降低血液中B 型肝炎病毒的基因量及氧化压力的指标数值,上述临床研究结果证实:富氢水(约1.2 ppm) 持续饮用6 周,即能显现保肝的结果(如GOT 及GPT 数值下降),并能缓解肝癌放射治疗之不适。

    3.3 由于富氢水属于负电位的保健水(约-600 mV),在2009 年南韩发表以大鼠动物模式研究还原电位为负值的水(Electrolyzed-reduced water (ERW)) 是否具有缓解宿醉的效果。其结果显示饮用ERW 能显著增加体内酒精代谢酵素的活化,并降低饮酒后之氧化损伤及发炎反应,进而减缓宿醉的征状[73]。并且在2011 年中国江苏第二军区医学大学亦以梯度酒精灌胃方法建立大鼠慢性酒精性肝损伤模型,以腹腔注射给予富氢生理食盐水(约1.2 ppm),其结果显示使用氢水的组别其肝组织损伤指数下降,发炎细胞堆积的情况减轻,因此富氢生理食盐水可有效地抗氧化损伤和脂质过氧化, 改善肝功能, 减轻酒精诱导的大鼠慢性肝损伤。

    其他

    4.1 环境污染造成人类生育能力降低的问题,氢水的使用亦能提供在环境污染下增加生育能力的潜在价值。在2012 年中国江苏第二军区医学大学以放射线造成不孕的小鼠模式,研究氢水是否能缓解放射线对生育系统的伤害。其结果显示预先以富氢生理食盐水(约1.2 ppm) 处理的小鼠,明显增加精子生成的数目,降低白血球的数目以降低免疫反应,并保护脾脏的造血功能[75]。在2014 年中国北京海军总医院,以尼古丁处理的小鼠模式模拟吸烟的状态,研究长期使用富氢生理食盐水与维他命C 或维他命E 比较,发现三者皆能降低血清中的氧化损伤指标,而只有富氢生理食盐水(约1.2 ppm) 的组别其睪丸组织之氧化损伤程度明显降低,其睪丸健康状态较对照组及维他命C 或维他命E 的组别为佳,此结果显示长期使用氢水具备保护吸烟男性之生育系统的潜力[76]。4.2 在2011 年日本冈山医学院以牙周炎的大鼠动物模式,证明氢水(约1.6 ppm) 使用4 周后明显降低牙龈白血球数目及相关氧化损伤指标,此结果显示长期使用氢水能缓解牙周炎的征状。[77]

    参考文献:

    1. Liu C, Kurokawa R, Fujino M, Hirano S, Sato B, Li XK. Estimation of the hydrogen concentration in rat tissue using an airtight tube following the administration of hydrogen via various routes. Scientific reports. 2014;4:5485. Epub 2014 /07/01. doi: 10.1038/srep05485. PubMed PMID: 24975958; PubMed Central PMCID: PMC4074787.
    2. Yang X, Guo L, Sun X, Chen X, Tong X. Protective effects of hydrogen-rich saline in preeclampsia rat model. Placenta. 2011;32(9):681-6. Epub 2011/07/19. doi: 10.1016 /j.placenta.2011.06.020. PubMed PMID: 21764125.
    3. Mano Y, Kotani T, Ito M, Nagai T, Ichinohashi Y, Yamada K, et al. Maternal molecular hydrogen administration ameliorates rat fetal hippocampal damage caused by in utero ischemia-reperfusion. Free radical biology & medicine. 2014;69:324- 30. Epub 2014/02/11. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2014.01.037. PubMed PMID: 24509162.
    4. Wang F, Yu G, Liu SY, Li JB, Wang JF, Bo LL, et al. Hydrogen-rich saline protects against renal ischemia/reperfusion injury in rats. The Journal of surgical research. 2011;167(2):e339- 44. Epub 2011/03/12. doi: 10.1016/j.jss.2010.11.005. PubMed PMID: 21392793.
    5. Matsushita T, Kusakabe Y, Kitamura A, Okada S, Murase K. Protective effect of hydrogen-rich water against gentamicin-induced nephrotoxicity in rats using blood oxygenation level-dependent MR imaging. Magnetic resonance in medical sciences : MRMS : an official journal of Japan Society of Magnetic Resonance in Medicine. 2011;10(3):169-76. Epub 2011/10/01. PubMed PMID: 21959999.
    6. Nakayama M, Nakano H, Hamada H, Itami N, Nakazawa R, Ito S. A novel bioactive haemodialysis system using dissolved dihydrogen (H2) produced bywater electrolysis: a clinical trial. Nephrology, dialysis, transplantation : official publication of the European Dialysis and Transplant Association – European Renal Association. 2010;25(9):3026-33. Epub 2010/04/15. doi: 10.1093/ndt/gfq196. PubMed PMID: 20388631.
    7. Terawaki H, Nakano H, Zhu WJ, Nakayama M. Successful treatment of encapsulating peritoneal sclerosis by hemodialysis and peritoneal lavage using dialysate containing dissolved hydrogen. Peritoneal dialysis international : journal of the International Society for Peritoneal Dialysis. 2015;35(1):107 -12. Epub 2015/02/24. doi: 10.3747/pdi.2013.00255. PubMed PMID: 25700467; PubMed Central PMCID: PMC4335940.
    8. Fukuda K, Asoh S, Ishikawa M, Yamamoto Y, Ohsawa I, Ohta S. Inhalation of hydrogen gas suppresses hepatic injury caused by ischemia/reperfusion through reducing oxidative stress. Biochemical and biophysical research communications. 2007;361(3):670- 4. Epub 2007/08/04. doi: 10.1016/j.bbrc.2007.07.088. PubMed PMID: 17673169.
    9. Kajiya M, Sato K, Silva MJ, Ouhara K, Do PM, Shanmugam KT, et al. Hydrogen from intestinal bacteria is protective for Concanavalin A-induced hepatitis. Biochemical and biophysical research communications. 2009;386(2):316-21 . Epub 2009/06/16. doi: 10.1016/j.bbrc.2009.06.024. PubMed PMID: 19523450.
    10. Xu XF, Zhang J. Saturated hydrogen saline attenuates endotoxin-induced acute liver dysfunction in rats. Physiological research / Academia Scientiarum Bohemoslovaca. 2013;62(4):395-403. Epub 2013/08/22. PubMed PMID: 23961899.
    11. Kang KM, Kang YN, Choi IB, Gu Y, Kawamura T, Toyoda Y, et al. Effects of drinking hydrogen-rich water on the quality of life of patients treated with radiotherapy for liver tumors. Medical gas research. 2011;1( 1):11. Epub 2011/12/08. doi: 10.1186/2045-9912-1-11. PubMed PMID: 22146004; PubMed Central PMCID: PMC3231938.
    12. Xia C, Liu W, Zeng D, Zhu L, Sun X. Effect of hydrogen-rich water on oxidative stress, liver function, and viral load in patients with chronic hepatitis B. Clinical and translational science. 2013;6(5): 372-5. Epub 2013/10/17. doi: 10.1111/cts.12076. PubMed PMID: 24127924
    13. Kawai D, Takaki A, Nakatsuka A, Wada J, Tamaki N, Yasunaka T, et al. Hydrogen-rich water prevents progression of nonalcoholic steatohepatitis and accompanying hepatocarcinogenesis in mice. Hepatology. 2012;56(3):912-21. Epub 2012/04/17. doi: 10.1002/hep.25782. PubMed PMID: 22505328.
    14. Park SK, Qi XF, Song SB, Kim DH, Teng YC, Yoon YS, et al. Electrolyzed-reduced water inhibits acute ethanol-induced hangovers in Sprague-Dawley rats. Biomed Res. 2009;30(5):263-9 . Epub 2009/11/06. PubMed PMID: 19887722.
    15. Qi HH, Song J, Chen YX. Protective effect of hydrogen-rich saline on alcohol-induced liver injury in rats. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2012; 20(15): 1328-1332.
    16. Chuai Y, Shen J, Qian L, Wang Y, Huang Y, Gao F, et al. Hydrogen-rich saline protects spermatogenesis and hematopoiesis in irradiated BALB/c mice. Medical science monitor : international medical journal of experimental and clinical research. 2012 ;18(3):BR89-94. Epub 2012/03/01. PubMed PMID: 22367121; PubMed Central PMCID: PMC3560739.
    17. Li S, Lu D, Zhang Y. Long-term treatment of hydrogen-rich saline abates testicular oxidative stress induced by nicotine in mice. Journal of assisted reproduction and genetics. 2014;31(1):109-14. Epub 2013/11 /14. doi: 10.1007/s10815-013-0102-2. PubMed PMID: 24221909; PubMed Central PMCID: PMC3909133.
    18. Kasuyama K, Tomofuji T, Ekuni D, Tamaki N, Azuma T, Irie K, et al. Hydrogen-rich water attenuates experimental periodontitis in a rat model. Journal of clinical periodontology. 2011;38(12):1085-90. Epub 2011/11/19. doi: 10.1111/j.1600-051X.2011.01801.x. PubMed PMID: 22092571.

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