這是主要參考南京總醫(yī)院的一篇研究生論文摘要，對(duì)于幫助大家理解氫氣治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎有一定幫助，如果有興趣，可以查看論文全文。

氫氣作為一種有效的抗氧化抗炎癥物質(zhì)，對(duì)炎癥反應(yīng)為病理基礎(chǔ)的疾病都可能具有治療作用。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎是一種自身免疫性疾病，雖然對(duì)其分子機(jī)制并沒(méi)有完全清楚，但自身免疫系統(tǒng)功能紊亂導(dǎo)致的病理炎癥反應(yīng)是其核心過(guò)程。臨床上采用各種手段阻斷炎癥反應(yīng)也確實(shí)能緩解病情，是治療該疾病的基本策略。但是過(guò)去的抗炎癥工具往往存在價(jià)格高或副作用大的問(wèn)題。氫氣作為一種對(duì)人極其安全幾乎沒(méi)有毒副作用的物質(zhì)，對(duì)炎癥性疾病治療存在先天優(yōu)點(diǎn)。日本學(xué)者也進(jìn)行了初步的臨床試驗(yàn)，初步顯示氫氣對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎存在有效性。但關(guān)于氫氣治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的基本理論基礎(chǔ)和臨床前研究證據(jù)仍然缺乏，這不利于人們理解和進(jìn)一步研究該疾病。該研究生論文對(duì)于豐富臨床前研究，為氫氣治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的臨床研究奠定了重要基礎(chǔ)。

                   參考文獻(xiàn)

Meng Jia,. Molecular hydrogen decelerates rheumatoid arthritis progression through inhibition of oxidative stress.[J]. American journal of translational research,2016,8(10).

氫氣在治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中的作用及機(jī)制研究[D]. 孟嘉.第二軍醫(yī)大學(xué) . 2017 

關(guān)鍵研究結(jié)果：圖片來(lái)自國(guó)外發(fā)表論文附圖。

A正常動(dòng)物，B關(guān)節(jié)炎動(dòng)物，C關(guān)節(jié)炎氫水治療后。

病理結(jié)果，A正常，B關(guān)節(jié)炎，C氫水治療后。

 如下是摘要和氫思語(yǔ)點(diǎn)評(píng)。

一、研究背景與目的

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（Rheumatoid arthritis）是以關(guān)節(jié)滑膜慢性炎癥為特殊表現(xiàn)的系統(tǒng)性自身免疫性疾病。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎在歐美國(guó)家發(fā)病率高達(dá)0.5-2.0%,而在我國(guó)其發(fā)病率也達(dá)到了0.32-0.38%。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,受多種因素的影響,這些因素導(dǎo)致機(jī)體免疫調(diào)節(jié)失衡和過(guò)度的炎癥反應(yīng),從而引起關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的破壞。

氧化應(yīng)激（Oxidative stress）參與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的發(fā)病過(guò)程,對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎病理機(jī)制影響較大。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的氧化損傷主要由活性氧和活性氮所致,它們是機(jī)體在新陳代謝過(guò)程中生成的有害自由基。氧化應(yīng)激可引起類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者體內(nèi)的氧化標(biāo)記物如丙二醛（malondialdehyde,MDA）、8-羥基脫氧鳥(niǎo)嘌呤（8-hydroxy-2’-deoxyguanosine,8-OHdG）、蛋白羰基（protein carbonyl）等水平升高。氧化應(yīng)激還能激活經(jīng)典的核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）信號(hào)通路。氧化應(yīng)激也可以改變谷胱甘肽（GSH）的氧化還原狀態(tài),促使NF-κB抑制因子（IκB）失活,進(jìn)而異位到胞核內(nèi)。

氫氣（Hydrogen）是自然界廣泛存在的無(wú)色、無(wú)味的氣體。其具有選擇性抗氧化作用,可選擇性中和活性氧。但是,氫氣具體選擇性抗氧化作用機(jī)制目前仍不清楚,其影響發(fā)揮樞紐調(diào)節(jié)作用的上游分子也并不了解。和炎癥關(guān)系密切的核轉(zhuǎn)錄因子-κB（Nuclear factor kappa B,NF-κB）,與細(xì)胞增殖、凋亡緊密聯(lián)系的絲裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase,MAPKs）,與成纖維細(xì)胞強(qiáng)效的趨化因子-轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（Transforming growth factorβ1,TGF-β1）,這些都是目前知道的氫氣抗氧化應(yīng)激途徑中的發(fā)揮重要作用的因子。Keap1/Nrf2/ARE信號(hào)通路是機(jī)體在抗氧化應(yīng)激反應(yīng)中的重要通路,是近幾年抗氧化研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)通道。氫氣可以通過(guò)Nrf2發(fā)揮其選擇性抗氧化的作用,但是氫氣是通過(guò)哪種途徑誘導(dǎo)Nrf2產(chǎn)生效應(yīng)呢,這個(gè)具體的機(jī)制還是目前氫氣醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。因?yàn)闅錃獾倪x擇性抗氧化作用,所以氫氣也被應(yīng)用于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎治療上。國(guó)外學(xué)者報(bào)道了在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者中,氫氣治療后關(guān)節(jié)活動(dòng)度評(píng)分（Disease activityscore-28,DAS28）和血液中的炎癥性指標(biāo)都有了明顯的改善。但是氫氣對(duì)于成纖維樣滑膜細(xì)胞（Fibroblast-like synoviocytes,FLS）的抗氧化作用如何,及其對(duì)FLS增殖、凋亡及其相關(guān)的信號(hào)的信號(hào)通道的影響未見(jiàn)報(bào)道。此外,氫氣通過(guò)何種信號(hào)通道對(duì)FLS發(fā)生作用也未見(jiàn)報(bào)道,其與MAPK、NF-κB等信號(hào)因子有無(wú)關(guān)系尚不明確。而氫氣作用于氧化應(yīng)激疾病中的重要的抗氧化信號(hào)通道Nrf2,是否也參與了其對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎疾病的抑制過(guò)程也需要進(jìn)一步研究。

二、研究?jī)?nèi)容與方法

利用異種II型膠原乳劑,在小鼠背部、尾部多點(diǎn)皮下注射,建立CIA小鼠模型。通過(guò)形態(tài)學(xué)觀察小鼠足部、尾部的表現(xiàn),以評(píng)價(jià)建模的好壞。通過(guò)AI評(píng)分、形態(tài)學(xué)和病理學(xué)觀察,以評(píng)價(jià)氫氣對(duì)CIA小鼠模型類風(fēng)濕病情緩解的情況。選用MH7A類風(fēng)濕滑膜成纖維細(xì)胞,通過(guò)雙氧水處理細(xì)胞,制造體外氧化應(yīng)激的環(huán)境。并予以富氫培養(yǎng)基干預(yù),通過(guò)觀察細(xì)胞增殖的情況,抗氧化應(yīng)激系統(tǒng)（SOD和GSH）表達(dá)、DNA氧化損傷指標(biāo)（8-OHdG）,來(lái)判斷氫氣對(duì)FLS氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響。同時(shí),我們檢測(cè)了MAPK、NF-KB和TGF-β1,以評(píng)價(jià)MAPK通道和TGF-β1對(duì)FLS氧化應(yīng)激反應(yīng)有無(wú)影響。選用從兒童皮膚中分離的成纖維細(xì)胞,通過(guò)雙氧水處理細(xì)胞,制造體外氧化應(yīng)激的環(huán)境。并予以富氫培養(yǎng)基干預(yù),通過(guò)觀察細(xì)胞增殖的情況;利用Annexin V/PI檢測(cè)早期細(xì)胞凋亡和壞死的結(jié)果;借助雙氫溴乙啶（Dihydroethidium,DHE）和2’7’二氯氫化熒光素乙二脂（2’,7’-Dichlorodihydrofluorescein diacetate,DCFH-DA）觀察細(xì)胞內(nèi)活性氧的生成情況;通過(guò)Elisa分析氧化產(chǎn)物MDA、抗氧化應(yīng)激系統(tǒng)（SOD和GSH）表達(dá)、DNA氧化損傷指標(biāo)（8-OHdG）。從而判斷氫氣對(duì)成纖維細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響。同時(shí),我們利用Western blot分析Nrf2、CATA、γ-GCS的蛋白表達(dá)的情況,以評(píng)價(jià)Nrf2信號(hào)通道對(duì)成纖維細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng)有無(wú)影響。

三、研究結(jié)果與結(jié)論

在此項(xiàng)研究中,我們得到了以下結(jié)果:

1、病理結(jié)果顯示氫水治療有效。

正常對(duì)照組小鼠標(biāo)本無(wú)滑膜細(xì)胞增殖、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、血管翳產(chǎn)生以及骨侵蝕等表現(xiàn);CIA模型組有明顯增生的滑膜組織、炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)、血管翳的產(chǎn)生以及部分骨質(zhì)受到侵蝕;富氫水治療組則表現(xiàn)出少量增殖的滑膜細(xì)胞,中性粒細(xì)胞有少量浸潤(rùn)和輕微的骨侵蝕表現(xiàn)。病理評(píng)分提示富氫水治療組較CIA模型組小鼠在各項(xiàng)指標(biāo)病理評(píng)分上明顯降低。

2、肉眼觀察發(fā)現(xiàn)氫水治療有效。

CIA組小鼠在30天（疾病早期）的時(shí)候有部分小鼠前足出現(xiàn)紅腫,后發(fā)展到后足。在40天（疾病中期）時(shí)候腫脹出現(xiàn)高峰。而富氫水治療組的小鼠肢體紅腫的程度出現(xiàn)的時(shí)間晚于CIA模型組,其腫脹的程度也明顯小于CIA模型組。CIA模型組小鼠在14天左右（即疾病早期）,開(kāi)始出現(xiàn)關(guān)節(jié)炎指數(shù)（Arthritis index,AI）升高;在21天,達(dá)到峰值,后逐漸下降。富氫水治療組AI指數(shù)升高的時(shí)間和CIA組一致,但升高的幅度明顯小于CIA模型組小鼠。

3、MH7A細(xì)胞存活率用MTT法檢測(cè)，證明氫氣對(duì)細(xì)胞存活有幫助，可能是氫氣發(fā)揮上述效果的細(xì)胞基礎(chǔ)。

結(jié)果是:與對(duì)照組相比,在加入H2O2后細(xì)胞增殖顯著增強(qiáng),并隨時(shí)間延長(zhǎng),增殖速度加快。而加入氫氣后細(xì)胞增殖受到了明顯的抑制。

4、采用Elisa檢測(cè)方法，證明氫氣對(duì)氧化應(yīng)激指標(biāo)和各種抗氧化系統(tǒng)產(chǎn)生了影響，可能是氫氣發(fā)揮作用的分子基礎(chǔ)。就是氫氣激活抗氧化，降低氧化應(yīng)激，控制了炎癥反應(yīng)，發(fā)揮了作用。

發(fā)現(xiàn)類風(fēng)濕滑膜成纖維細(xì)胞在應(yīng)用雙氧水處理后8-OHDG升高了,抗氧化系統(tǒng)中的SOD和GSH降低了。在加入富氫培養(yǎng)基以后,減少了氧化產(chǎn)物8-OHDG的含量,增加了SOD和GSH含量。同時(shí)發(fā)現(xiàn),氫氣抑制了MAPK、NF-κB和TGF-β1的表達(dá)。

5、對(duì)于成纖維細(xì)胞,術(shù)后24h結(jié)果提示雙氧水（H2O2）處理造成氧化應(yīng)激模型組,與其他各組相比較,有較高的凋亡發(fā)生率。加入氫氣組自發(fā)凋亡率和H2O2處理組相比有所下降。

6、活性氧檢測(cè)提示經(jīng)H2O2處理的成纖維細(xì)胞內(nèi)活性氧水平明顯升高,經(jīng)氫氣處理后,可以顯著降低細(xì)胞活性氧水平。采用Elisa方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn),細(xì)胞在應(yīng)用H2O2處理后8-OHDG和MDA升高了,GSH和SOD降低了。而加入富氫培養(yǎng)基后可以減少氧化產(chǎn)物8-OHDG和MDA含量,增加GSH和SOD含量。

7、采用western blot檢查發(fā)現(xiàn),加入H2O2后成纖維細(xì)胞Nrf2和γ-GCS降低,CATA也降低了。而加入氫氣以后Nrf2和γ-GCS恢復(fù)正常,CATA水平也升高了。

通過(guò)上述研究結(jié)果,我們證實(shí)氫氣通過(guò)抑制機(jī)體過(guò)度的氧化應(yīng)激反應(yīng),可以有效的抑制類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎疾病的發(fā)生。氫氣可以激活體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng),對(duì)MAPK、NF-κB和TGF-β1的表達(dá)有抑制作用。同時(shí)也激活了Nrf2信號(hào)通道。因此,氫氣調(diào)節(jié)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的氧化應(yīng)激的作用機(jī)制也是非常復(fù)雜。

總結(jié)點(diǎn)評(píng)：

該研究從細(xì)胞，分子生物學(xué)和動(dòng)物關(guān)節(jié)炎模型等不同研究水平上，證明了氫氣對(duì)動(dòng)物模型關(guān)節(jié)炎具有治療作用，并從細(xì)胞生存，各種氧化應(yīng)激和抗氧化系統(tǒng)，相關(guān)氧化應(yīng)激調(diào)控分子信號(hào)通路，特別是氧化應(yīng)激核心轉(zhuǎn)錄因子Nrf2信號(hào)通道，進(jìn)行了全面研究和分析。這一研究對(duì)于理解氫氣治療關(guān)節(jié)炎提供了理論證據(jù)支持，有利于人們理解氫氣治療關(guān)節(jié)炎的邏輯基礎(chǔ)。