義大利基耶地佩斯卡拉大學衰老醫學和科學部女教授Lorenza Speranza在J Cell Mol Med雜誌上發表氫氣醫學臨床研究論文,證明氫水飲用可以治療胃食道逆流病,論文題目是「一個生物學新視角:氫水調節氧化還原狀態治療胃食道逆流病」。
義大利學者的研究發現,氫水是治療胃食道逆流病的理想手段,每天1500毫升連續飲用3個月,效果十分驚人,改善生活質量,減少全身氧化壓力,提高身體抗氧化能力,都是氫氣的作用。今天我們繼續解讀最新這一研究,介紹研究方法和研究結果,科學最強大的武器就是用證據說話。
論文作者認為,最新這一研究不僅具有創新性,也具有巨大的社會影響,因為這一研究表明,採用氫水聯合質子泵抑制劑治療胃食道逆流病可以帶來確切的效應。氫水作為一種治療手段,不僅能減少患者燒心和逆流症狀,也能改善生活質量。未來研究重點是,使用氫水作為胃食道逆流病輔助治療工具,確定對減少質子泵抑制劑使用劑量的意義。
燒心和逆流是胃食道逆流病的常見典型表現,其中燒心是指胃部或胸骨後的燒灼感,常由胸骨下段向上伸延。這個研究說明,燒心和逆流,可以飲用氫水。
氧化壓力本質是有毒活性氧和抗氧化系統不平衡。超氧化物陰離子自由基是需氧生物體內自由基產生的第一步,主要來自線粒體。線粒體內電子傳遞是生物能量代謝的重要途徑,但在電子傳遞過程中會出現部分電子泄露的問題,線粒體電子傳遞鏈的電子泄漏是細胞內超氧化物陰離子自由基的主要產生途徑。在超氧化物歧化酶(SOD)催化下,超氧化物陰離子可自身氧化還原變成氧氣和過氧化氫,過氧化氫在由谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶催化下變成水。從超氧陰離子到過氧化氫然後到水,是生物體系內自由基轉化的典型模式。
但是,當存在鐵和銅等過渡金屬離子時,過氧化氫可以通過芬頓或維斯反應產生活性極大的羥基自由基,這種自由基會導致細胞成分的氧化破壞,導致細胞出現氧化壓力損傷。
在過去10年,氫氣分子被發現具有對抗生物氧化損傷的作用。大量細胞和多種動物模型研究證明氫氣的生物抗氧化效果十分顯著。氫氣是一種體積極小沒有極性的分子,決定了氫分子能快速穿透各種細胞內外結構,也是氫氣具有廣泛生物學作用的前提。2007年太田成男教授課題組首次報導氫氣吸入能改善大鼠腦缺血後腦損傷。隨後大量研究表明,氫水對各種氧化壓力相關疾病具有治療作用,疾病包括癌症、動脈硬化、糖尿病、神經退行性疾病和血液透析。此外研究表明氫氣對胃腸道疾病也有治療作用,發現氫氣通過抗炎、抗氧化和抗凋亡作用保護胃腸道蠕動功能、減少組織缺血再灌注損傷、改善壓力導致的胃粘膜損傷。
電解水的生物學效應也有許多研究。陰極電解水含量豐富氫氣、pH值增加、氧氣濃度低、具有還原性和負氧化還原電位。本文作者曾經有研究發現,電解水培養基能通過調節細胞氧化還原狀態緩解淋巴瘤U937細胞過氧化氫毒性。
胃食道逆流病是一種胃內容物回流到食道誘發的臨床症狀,表現為燒心和呼吸道吸入等多種複雜症狀,嚴重影響患者生活質量。胃粘膜具有屏障保護功能,食管缺乏類似的保護性內層,逆流的胃酸會引起疼痛、炎症和損傷。氧化壓力參與一些胃腸道疾病如胃食道逆流病、腸炎、胃炎、消化性潰瘍、消化道癌症和結腸炎的病理生理學過程。消化道組織可以產生活性氧,但活性氧在胃食道逆流病病理生理學作用研究較少。細胞中活性氧的生產是由許多氧化物酶參與,如NADPH氧化酶、葡萄糖氧化酶、脂氧合酶、髓過氧物酶和環氧酶。質子泵抑制劑是胃食道逆流病和的消化性潰瘍等的一線治療藥物,這種藥物能不可逆抑制胃黏膜細胞中H + / K +三磷酸腺苷酶,減少胃酸分泌。最早1989年進入臨床的質子泵抑制劑是奧美拉唑,隨後上市的是1995年的蘭索拉唑、2000年的泮托拉唑、2001年的埃索美拉唑和2009年的右蘭索拉唑。
胃食道逆流病容易導致生活質量的下降。胃食道逆流病的臨床指南建議經驗性質子泵抑制劑治療疑似患者。但多項研究表明質子泵抑制劑的效果並不可靠,而且存在多種副作用。JAMA內科最近的一篇文章中,研究人員報告質子泵抑制劑存在過度使用的問題,系列綜述也認為,質子泵抑制劑過度使用容易帶來一些負面效應。研究提示,質子泵抑制劑的使用和某些疾病如急性和慢性腎病、骨折、低鎂血症、細菌感染和心血管風險存在因果關係。
本研究基於這些原因,目的是評價氫水對胃食道逆流病的治療效果,尤其是評估對氧化壓力和生活質量改善方面的效應。
本研究對84名胃食道逆流病患者進行研究,將這些患者分成2組,一組44人飲用氫水,另一組40人飲用安慰劑普通水,兩組都使用質子泵抑制劑。治療時間持續3月,每天都飲用氫水或普通水。在研究不同階段,這些患者接受胃食道逆流病相關生活質量調查問卷和氧化壓力總代謝物、抗氧化能力、超氧化物陰離子、一氧化氮和丙二醛含量等的測定,這些是分析氧化壓力水平的重要指標。用斯皮爾曼等級相關係數評估量表評分和各種指標之間的關聯性。研究結果發現,氫水飲用可以讓患者臨床症狀更快恢復,氧化壓力相關指標也迅速恢復正常。燒心(胃灼熱)和逆流評分和相關實驗室檢測指標有明顯的相關性。研究結果證明,氫水和質子泵抑制劑聯合治療胃食道逆流病有效果,提示氫氣對患者氧化還原平衡狀態和生活質量改善都有加速作用。
一、研究方法
1、氫電解水製備
本研究使用的電解氫水。試驗組連續3月在服用質子泵抑制劑的情況下每天飲用1500毫升氫水,對照組飲用等量普通水。
電解還原水的製備方法已經在2016年文章中描述過。研究用水來自城市自來水,使用義大利Alkavitha電解醫療設備(Vithagroup-Alkavitha,L』Aquila)。這種設備由兩部分組成,一個為0.2微米活性炭凈水過濾器將水凈化,另一個是鍍鉑鈦電極電解水。電解水能將水的pH提高到8.10-11.60,ORP降低到-200--800mv。ORP主要決定於水中氫氣的濃度,但測定值受H+影響比較大。排除pH值影響後,計算出的rH2可以判斷水的氧化或還原能力(參考2015年法國學者論文)。
2、研究對象選擇
我們招募了一批未用藥的胃食道逆流病患者,根據指南診斷胃食道逆流病。研究方案符合「涉及人體受試者的醫學研究中的倫理原則」的《赫爾辛基宣言》,並經過當地倫理委員會修改和批准(臨床註冊號:992 of 2015/07/07)。患者均來自Sant.ma Annunziata醫院2015年9月至2016年3月,研究隨訪截至2016年6月。受試者為18歲以上被診斷為胃食道逆流病,有超過一月以上的逆流、燒心、胸骨後疼痛等典型臨床症狀。
前3月內存在下列情況均排除試驗:急性感染、血栓形成、急性心肌梗塞、中風、糖尿病、大出血、重大手術、輸血、系統性炎症代謝疾病、活躍的惡性腫瘤、吸菸和參與其他臨床試驗。胃腸道疾病如胃十二指腸潰瘍和巴雷特食管,使用相關藥物、酒精或藥物濫用者也被排除。體重過重過輕(BMI小於20或大於33)或素食等特殊的飲食習慣也被排除。
受試者接受血液樣本採集和胃食道逆流病相關的生活質量問卷調查,研究周期為3月,全部患者都服用質子泵抑制劑,其中試驗組飲用氫水,對照組飲用普通水。c反應蛋白測定作為非特異性炎症的標誌。所有受試者分別在試驗前(T0)和試驗結束後(T1)接受兩次測試(設計圖)。
139名患者參加了這項研究,其中7名推出,38名被排除試驗。最後84人完成最終試驗。受試者書面知情同意後被隨機分組為試驗組和對照組,試驗組服用質子泵抑制劑和氫水,對照組服用質子泵抑制劑和普通水,共三個月。根據協議,受試者日常生活中喝1.500毫升氫水或普通飲用水,所有受試者接受研究設計中的醫學檢測和問卷調查。藥物治療首先接受泮托拉唑大劑量衝擊,每日口服40毫克4周,然後改為每日20毫克8周。泮托拉唑在早餐前30分鐘服用。84名患者中44名女性,40名男性,平均年齡是51.95±10.90歲,對照組40名平均年齡為52.3± 10.7歲,男性18人,女性22人。試驗組44人,平均年齡51.6± 11.1歲,男性22人,女性22人。分析表明兩組之間年齡、性別和體重指數均沒有統計學差異。
3、胃食道逆流病相關生活質量問卷
這種問卷主要能給胃食道逆流病患者進行自行測試,可獲得胃食道逆流病胃腸道症狀嚴重程度的定量測量,可應用於判斷藥物和手術治療的效果評價。這種問卷通常在篩查期間給患者自己測量。問卷測量16項條目,其中燒心6項、吞咽困難2項、逆流6項、藥物對日常生活的影響和滿意度水平各1項。級別從0(無症狀)到5(最嚴重)。評分分別有TS(總評分)、HS(燒心評分)和RS(逆流評分),TS是計算所有1-15個問題評分和從0到75分,HS是計算6項燒心評分和從0(無燒心)到30分(最嚴重燒心),RS是計算10 - 15問題評分和從0(無逆流症狀)到30分(最嚴重逆流症狀)。生活質量滿意度測量主要是對治療效果的評價,分別為滿意、折衷和不滿意。
4、採集外周血分離單核細胞
按照相應流程,採集患者外周血,分離單核細胞和血漿,低溫保存待測(原文描述詳細)。
5、氧化壓力和炎症相關指標分析
血漿用於分析總氧化和抗氧化能力。氧化能力用總活性氧代謝衍生物d-ROMs (derivativesreactive oxygen metabolites)為指標,抗氧化能力用生物抗氧化能力(BAP),分別用測試試劑盒對患者血漿進行分析。
d-ROMs測試是基於機體有機分子被活性氧氧化後產生過氧化基團,通過血清中這類過氧化基團的總體水平測試來表示機體生物分子被氧化的程度。測試原理是根據氧化發光效應,在37度505nm測試,數據表示為卡爾單位。1單位對應於0.8 mg / L過氧化氫,正常值範圍是250-300單位。超過這個範圍可認為存在氧化壓力,低於這個範圍則相反。BAP分析則是根據血漿把三價鐵離子還原成二價鐵離子的能力表示血漿整體抗氧化能力。
細胞內超氧陰離子水平用硝基藍四唑(NBT)分析,取單核細胞在含硝基藍四唑培養基37°C孵育3小時,甲醇洗3次,根據NBT轉化的藍紫色結晶甲臢含量代表細胞內超氧陰離子水平。
Griess比色分析細胞內一氧化氮水平。
ELISA測定血漿內c反應蛋白。
比色法分析丙二醛MDA含量,MDA是脂質被氧化的最終產物,其含量代表脂質過氧化水平,經常作為氧化壓力的指標。
二、研究結果
1、患者情況,原文是放這裡,但一般論文的這個內容歸在研究方法,我經過整理調整到研究方法部分。
各種評分指標,治療效果顯著改善!
2、生活質量
數年前美國學者曾經發現氫水對肝癌放射治療後生活質量的改善作用,2018年初日本學者曾經研究發現飲用氫水對健康人生活質量改善,最新這一研究則發現氫水飲用對胃食道逆流病患者生活質量也有提高作用。這些研究說明,無論對癌症患者,健康人和普通慢性病患者,氫水都具有提高生活質量的作用。
胃食道逆流病典型症狀包括燒心和逆流,夜間白天都可發生,夜間常導致患者被驚醒,白天則對飲食有很大影響,這都會導致患者生活質量的降低。表1顯示了所有患者治療前後不同生活質量評分改變,和飲用普通水對照組相比,飲用氫水後總評分(TS)、燒心評分(HS)和逆流評分(RS)都有顯著改善,這說明氫水飲用對提高胃食道逆流病生活質量有很好的作用。需要強調的是,這是在質子泵抑制劑治療的基礎上體現出的效果。
最後研究中75%的患者治療後良好的滿意度水平,綜合結果表明,氫水聯合質子泵抑制劑治療胃食道逆流病3月可以取得理想的治療效果。
表3 總氧化指標和抗氧化能力
3、氧化壓力指標
本研究發現,胃食道逆流病存在明顯的氧化壓力,單獨質子泵治療對氧化壓力的影響很小,但聯合氫水治療能顯著改善氧化壓力指標,具體表現為總氧化產物降低,總抗氧化能力提高。
三、討論
胃食道逆流病的典型症狀是頻繁燒心和逆流,質子泵抑制劑是該病的一線治療藥物和黃金標準療法。質子泵抑制劑能持續阻斷胃壁細胞的質子泵活性,顯著減少胃酸分泌。沒有證據表明,質子泵抑制劑治療可以防止組織損傷和病理過程。食管粘膜本身有抗病能力,能自我保護和再生,這種再生能力也是上皮化生和癌變的基礎。
食管粘膜的防禦至少有三個不同層次。第一級是黏液層,主要有表面活性劑和黏液。黏液層可保護食物直接接觸上皮細胞。第二層是上皮細胞層,上皮細胞緊密連接結構能防止氫離子滲透。第三層是細胞下層。當組織血流供應充分,組織自由基產生和自由基消除達到平衡和穩態。胃食道逆流病患者食管黏膜充血,中性粒細胞和嗜酸性粒細胞浸潤,炎症反應可導致食管粘膜細胞壞死。近年來,氧化壓力在胃食道逆流病等病理生理過程中的重要作用逐漸受到重視。炎症反應可導致活性氧和活性氮釋放,這也是炎症組織細胞癌變的關鍵原因。胃食道逆流病食管慢性炎症是巴雷特食管和的癌前病變重要原因。胃食道逆流病治療的目標不僅僅是控制症狀,還包括食管病變治療和併發症預防。
活性氧和活性氮可通過氧化和硝化誘導各種分子標記物,其典型代表是超氧陰離子和一氧化氮。氧化壓力條件下,誘導型一氧化氮合酶激活產生大量一氧化氮,和超氧陰離子反應產生毒性更強的過氧亞硝基(ONOO)。一氧化氮是一種重要的細胞信號分子,但產生過多也可能導致器官系統病理改變。
人類胃食管結合部含有大量一氧化氮,可以擴散到粘膜上皮,參與胃食道逆流病病理生理過程。逆流胃食道逆流患者和小鼠模型食管組織內活性氧水平增加,也可能參與粘膜損傷和疾病進展。許多抗氧化劑可以防止胃食道逆流模型粘膜損害,提示抗氧化劑治療可治療胃食道逆流。
最近10年的醫學研究表明,氫氣分子是一種優秀的抗氧化劑,對多種疾病具有治療作用。氫氣抗氧化降低氧化損傷,這已經引起了臨床醫學的關注,但進入臨床應用仍然需要開展相應研究。最近幾項研究顯示,電解水也含有豐富的氫氣,也具有抗氧化和抗炎症的作用。Kashiwagi等發現,飲用電解氫水能緩解自由基導致的DNA損傷。
胃食道逆流病食管組織含有豐富的趨化因子、細胞因子、氧化壓力分子、生長因子和炎症細胞等炎症反應特徵,說明是一種典型的炎症性疾病。所以本研究假說為,氫氣作為一種擴散能力強,具有選擇性抗氧化抗炎症的理想治療性氣體,對胃食道逆流病這種炎症性疾病可能具有治療作用。研究招募了84名胃食道逆流病患者,分成對照組和試驗組兩組。分析顯示,質子泵抑制劑治療對胃食道逆流病相關症狀有改善作用,氫水聯合治療可以進一步增加效果。胃食道逆流病往往影響飲食、疼痛、睡眠等生活質量相關因素,眾所周知,胃食道逆流病生活質量明顯下降。研究結果表明,減少臨床症狀如燒心和逆流,可以顯著提高生活質量。另外不僅在臨床症狀方面有顯著改善,氫水治療組MDA也顯著下降,這說明氫水對降低脂質過氧化作用效果明確,一氧化氮水平的改變也進一步支持這種效應。氧化壓力是非常重要的評價指標,但在醫學和生物學研究技術上存在許多挑戰。吉梅內斯等發現,巴雷特食管和胃食道逆流病患者抗氧化活性下降導致粘膜超氧化物陰離子和過氧亞硝基等活性氧水平增加,導致食管損傷加重。最新這一研究結果表明,胃食道逆流病患者細胞氧化還原出現典型失衡改變,超氧陰離子、一氧化氮和MDA水平等代表活性氧和氧化壓力指標明顯增加(表2)。研究還發現,胃食道逆流病患者活性氧代謝產物和抗氧化能力也符合這一變化趨勢。經過治療後,兩組患者氧化壓力都有改善,但氫水治療組有23.3%的患者抗氧化障礙恢復到最佳範圍,但單純質子泵治療組92.5%的患者有強烈抗氧化障礙(表3)。抗氧化能力和燒心評分和逆流評分存在相關關係。
這一研究結果說明,氫水可以產生類似於SOD和CAT的抗氧化作用,對氧化壓力相關疾病如胃食道逆流病有治療價值。胃食道逆流病食管組織活性氧產生增加超過組織抗氧化能力,導致氧化壓力損傷。使用抗氧化劑糾正氧化壓力是治療該疾病的重要策略。這也應該是多種炎症為基礎的胃腸道疾病治療的整體策略。
本研究結果也表明,氫水聯合質子泵抑制劑治療胃食道逆流病不僅能改善患者生活質量,而且可以糾正多種氧化壓力相關指標。可能的原因是,易穿透細胞擴散的氫氣通過選擇性中和強毒性自由基,減少氧化壓力降低組織氧化損傷,避免炎症細胞浸潤,環境局部組織充血,維持組織細胞氧化還原平衡。血漿抗氧化能力增強減少了系統氧化壓力,減少了全身症狀,提高了患者生活質量。
胃食道逆流病治療需要質子泵抑制劑和改變生活方式,這需要衛生系統的巨大支出。質子泵抑制劑治療也存在兩個問題,一是相當比例的患者治療無效,另一個是長期服用容易產生副作用。臨床醫生必須意識到潛在的風險,確保處方質子泵抑制劑使用受到嚴格監督,爭取進行個性化的治療。
論文作者認為,最新這一研究不僅具有創新性,也具有巨大的社會影響,因為這一研究表明,採用氫水聯合質子泵抑制劑治療胃食道逆流病可以帶來確切的效應。氫水作為一種治療手段,不僅能減少患者燒心和逆流症狀,也能改善生活質量。未來研究重點是,使用氫水作為胃食道逆流病輔助治療工具,確定對減少質子泵抑制劑使用劑量的意義。
原文網址:https://kknews.cc/health/5lxo698.html
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