非酒精性脂肪肝(NAFLD)是常见的慢性肝病,影响全球25%的人口【1】。该疾病通常和肥胖、糖尿病、心血管疾病有关【2】。随着我国肥胖人口增多,NAFLD在未来几年将成为一个严重的全球健康问题。不幸的是,NAFLD的治愈是困难的,虽然调整饮食和锻炼等方式也可以干预NAFLD,但对于大部分肥胖人口,需要更多没有副作用、安全有效的治疗方法。
肥胖和脂肪肝互为表里
科学家在寻找更好的治疗NAFLD的方法时,发现氢氧医学已经发布的70多篇研究中,完成了多项初步临床试验,证明了氢氧吸入的安全性和有益作用。单就代谢性疾病而言,氢氧被证明在HepG2细胞模型21中能有效防止脂肪肝积聚。也有科学家发现,氢分子成功干预脂肪肝小鼠模型,将NAFLD改善至轻度或者中度【3】。这些表明氢氧吸入在治疗NAFLD方面,具有很好的前景。
因此,为了寻找对抗NAFLD的更好方法,山东省的两家医学研究机构针对高浓度氢氧混合吸入的方法,开展了氢氧混合吸入对抗NAFLD的临床试验【4】。
实验设计
本次实验经山东泰山医学院伦理委员会批准,在所有患者签署知情通知书的情况下,筛选62位非酒精性脂肪肝(NAFLD)患者参与本次实验。这些受试者被随机分入2个组,一组32人,为安慰剂组,吸入主要为78.1%氮气+20.9%氧气的混合气体,第二组30人,为氢氧组,吸入66.6%氢气+33.3%氧气的高浓度氢氧混合气体。
两组吸入均持续13周的时间。最终安慰剂组21人坚持完成该临床研究,氢氧混合吸入组22人坚持完成。
实验使用的潓美氢氧气雾化机(AMS-H-03型)
产气量:3000ml/min,浓度:66.6%氢气+33.3%氧气,“国家创新”三类医疗器械(国械注准:20203080066)
受试者情况汇总
研究团队在实验前/后,分别采集受试者血清样本进行分析。
下图中蓝色代表安慰剂组,其中浅蓝色为实验前,深蓝色为实验后。下图中红色代表氢氧组,其中浅红色为实验前,深红色为试验后。研究者测量了多种血清指标,如MDA、SOD、TNF-α、IL-6等。
上述指标当中,标注*号代表P<0.05,表示出现明显对比差异。其中,检测11项指标,有7项指标出现明显差异。
出现*的指标分别为:
①LDL:低密度脂蛋白(氢氧吸入组试验后LDL指标明显降低,代表低密度脂蛋白减少,低密度脂蛋白指标和动脉粥样硬化相关)
②ALT:谷丙转氨酶(氢氧吸入组试验后ALT指标明显降低,谷丙转氨酶表示肝功能细胞受损程度)③AST:谷草转氨酶(氢氧吸入组试验后AST指标明显降低,谷草转氨酶在细胞受损时,从胞浆释放到血液,该指标增加,谷草转氨酶/谷丙转氨酶>1表示有广泛肝损伤)
④MDA:丙二醛(氢氧吸入组试验后MDA指标明显降低,丙二醛会引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合,且具有细胞毒性,其含量反映机体脂质过氧化速率和强度,也能间接反映组织过氧化损伤程度。)⑤SOD:超氧化物歧化酶(氢氧吸入组的SOD指标明显升高,SOD是生物体内存在的一种抗氧化金属酶,它能够催化超氧阴离子自由基歧化生成氧和过氧化氢,在机体氧化与抗氧化平衡中起到至关重要的作用)
⑥TNF-α:肿瘤坏死因子(氢氧吸入组TNF-α明显降低,TNF-α是细胞炎症因子,表示炎症水平被抑制)
⑦IL-6:白细胞介素6(氢氧吸入组IL-6明显降低,IL-6是细胞炎症因子,表示炎症水平被抑制)
研究团队评价了受试者脂肪肝严重程度,氢氧吸入组试验前/后,轻度、中度、重度数据如下:
安慰剂组试验前/后,轻度、中度、重度数据如下:
从上述两个表的数据可以看出,受试者中,氢氧吸入组改善为轻度的比例更多,氢氧吸入后没有重度脂肪肝出现。
该实验中,研究者还对比了两组的CTL/S(肝脾CT比例,其中肝英文为Liver,脾英文为Spleen,CT是密度值,CTL/S表示肝和脾密度比,脂肪肝患者,肝脏脂肪含量高,脂肪密度小,则CTL/S越小,脂肪肝越严重,其中,CTL/S<0.838表示至少有30%脂肪肝变性,越小越严重!)
以下是两组CTL/S的指标对比:
上图可以看出,安慰剂组试验前后、以及氢氧组试验前CTL/S的数据都差不多,只有氢氧组试验后出现明显改善,数据从0.6级增加到0.7以上,这说明脂肪肝因为吸入氢氧气改善明显。
由于该试验是在2016年进行,未考虑到氢氧的剂量效应,因此只给患者吸13周氢氧,并且每天只吸1个小时,经过这些年验证,我们认为,如果该试验每天给患者吸入5个小时甚至更长时间,效果应当更明显。如果长期吸入,理论上,CTL/S的值可能会大于0.838这一重要判断标准线!
临床研究总结
为了研究氢氧吸入减轻肝脂肪变性的机制,研究者基于AML-12细胞(小鼠正常肝细胞)模型进行了体外研究,发现氢氧处理促进PA诱导的自噬。关于氢氧缓解NAFLD的机制,先前的一项研究表明,氢氧通过靶向MEG3介导Nrf2而下调miR-136,从而缓解NAFLD。
当miR-136模拟物被转染时,氢氧培养基对细胞内TG含量的抑制被阻断【5】。在饮食诱导的NAFLD大鼠模型中,摄入氢分子可激活肝脏中过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)α和PPARγ的表达,从而抑制脂肪酸合成并发挥抗炎作用【5】。研究表明,氢氧通过下调CD36(一种氧化低密度脂蛋白和脂肪酸受体)来减少脂肪酸摄取【7】。
综上所述,目前的研究从临床试验、动物实验和体外研究中收集了氢氧在减轻NAFLD中作用的数据。该发现为氢疗法作为NAFLD的辅助治疗提供了证据。同时,该研究没有充分考虑氢氧剂量效应,如果增加每天氢氧吸入时长(如每天5小时以上),相信对脂肪肝的改善效果会更好。
重要提醒:
氢氧医学人体临床试验,应严格按照相关管理要求,进行NIH国际临床www.nih.gov)注册、或中国临床试验注册中心(www.chictr.org.cn)注册,请使用已获国家药监局安全型式检测通过、并具备医疗器械证号的设备,合法合规保障受试者的安全与健康权益。
参考资料:
【1】Younossi ZM, Koenig AB, Abdelatif D, Fazel Y, Henry L, WymerM. Global epidemiology of nonalcoholic fatty liver disease—Meta-analytic assessment of prevalence, incidence, and outcomes. Hepatology. 2016;64:73-84.
【2】Anstee QM, Targher G, Day CP. Progression of NAFLD to diabetes mellitus, cardiovascular disease or cirrhosis. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2013;10:330-344. doi:10.1038/nrgastro.2013.41
【3】Jackson K, Dressler N, Ben-Shushan RS, Meerson A, LeBaron TW, Tamir S. Effects of alkaline-electrolyzed and hydrogen-rich water, in a high-fat-diet nonalcoholic fatty liver disease mouse model. World J Gastroenterol. 2018;24:5095-5108.
【4】Geru Tao,Guangjie Zhang,Wei Chen,Chao Yang,Yazhuo Xue, Guohua Song,Shucun Qin.A randomized, placebo-controlled clinical trial of hydrogen/ oxygen inhalation for non-alcoholic fatty liver disease.WILEY.4 June 2022 DOI: 10.1111/jcmm.17456
【5】Wang X, Wang J. High-content hydrogen water-induced downreg ulation of miR-136 alleviates non-Alcoholic fatty liver disease by regulating Nrf2 via targeting MEG3. Biol Chem. 2018;399:397-406.
【6】Zhai X, Chen X, Lu J, et al. Hydrogen-rich saline improves non alcoholic fatty liver disease by alleviating oxidative stress and acti vating hepatic PPARα and PPARγ. Mol Med Rep. 2017;15:1305-1312
【7】Iio A, Ito M, Itoh T, et al. Molecular hydrogen attenuates fatty acid uptake and lipid accumulation through downregulat-ing CD36 expression in HepG2 cells. Med Gas Res. 2013;3:6. doi:10.1186/2045-9912-3-6