新冠肺炎阴影下:抑郁症、焦虑症增多···科研探索潜在方法在这里!
2021/1/15

根据国家卫健委数据显示,2019年我国抑郁症比例占2.1%,焦虑障碍患病率达4.98%,大约平均每14个人中就有一位患有抑郁症或焦虑症。2019年末新冠肺炎爆发,经济负担、疾病恐慌笼罩每个人,长期精神压力会刺激大脑的神经细胞损伤、提升抑郁症患病率。据报道,第二波疫情爆发后,美国抑郁症患者(不计入轻度抑郁症患者)增加了两倍以上。新冠肺炎影响下,人类迎来严峻的抑郁症难题。【1】

目前已发现外界压力、炎症细胞因子、抑郁症之间存在关联性。由于分子氢具有抗氧化、抗凋亡、抗炎症的作用,已经有实验研究氢氧吸入来缓解神经性疼痛、帕金森、阿兹海默症、脑损伤等疾病。诸多实验资料显示,吸入氢氧对于抵御精神压力(包括抑郁和焦虑)具有巨大研究潜力。【2】

在此基础上,河北医科大学学者们设计实验,研究了反复吸入氢氧混合气体对小鼠急性或慢性应激的行为反应的影响。并通过测试一系列指标阐明使用慢性轻度应激(CMS)的潜在氢机制。以此推导氢氧对抑郁症、焦虑症的缓解作用【3】

同时,上海潓美医疗的氢氧气雾化机也开启了抑郁症等疾病的人体临床实验阶段,希望在不久的将来为人类攻克这一疾病难题,贡献更多解决方案。

 

01

实验设计

实验人员按照《美国国家卫生研究院实验动物的护理和使用指南》、河北医科大学地方动物使用委员会的要求,设计实验。将ICR小鼠(美国癌症研究所“Institute of Cancer Research”分发各国的实验小鼠)分组,采取多种方法进行处理,如:

盐水注射、1小时O2+N2吸入、3小时O2+N2吸入、1小时O2+H2吸入、3小时O2+H2吸入、抗抑郁症药物氟西汀注射。

 

设备说明

其中,1小时O2+H2吸入、3小时O2+H2吸入组采用67%:33%(V/V)浓度,设备来自上海潓美医疗科技有限公司AMS-H-03型氢氧雾化机。

在此基础上,对各组小鼠进行各种压力测试——离地50cm的尾部悬吊测试(简称“TST”)、强制游泳测试(简称:“FST”)、以及慢性轻度压力测试(简称:“CMS”)即:限制自由3小时、缺水24小时、强迫冷水游泳5分钟等一系列轻度压力体验。

通过不同分组的小鼠在一系列上述“压力”测试中的表现,用以分析研究氢氧混合气体吸入帮助小鼠缓解抑郁的功效。

 

02

测试数据

该实验逻辑是:已知氟西汀是有效的抗抑郁药(网络词中氟西汀代表给人带来快乐,情侣之间互称对方为“氟西汀”),因此使用氟西汀的小鼠理论上的抗压能力会更强。

而在实验分组中,那些注入盐水、按照不同时长吸入氮氧气、氢氧气的小鼠,它们的各项指标表现,越接近氟西汀组,则可以理解为该组抗压能力更强。

 

测试指标

抗压测试指标,指的是能够体现小鼠抗压能力的具体表现。比如在小鼠尾部悬挂的测试(FST),实验人员记录将小鼠倒挂之后,不同组的小鼠在固定时长内保持“静止”(非挣扎)的时间,用来作为分析抗压能力的指标之一,与氟西汀组数据越接近说明小鼠抗压能力越强。

实验排期如下:

 

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实验分组如下:

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实验1(反复吸入氢氧对成年小鼠对急性应激的抵抗力的影响)各项测试数据如下:

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实验2( 反复吸入氢氧对小鼠对慢性应激的抵抗力的影响)各项测试数据如下:

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实验3( 反复吸入氢氧对小鼠PHA轴活性和对慢性应激的炎症反应的影响)实验过程与实验2类似,最后一步将小鼠断头取血,测量血清中各项指标。数据如下:

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03

数据验证

从上述实验数据中,我们可以非常直观的看到,在诸多柱状图中,最右侧的氟西汀组的数据与右侧第二3小时氢氧吸入组的数据最为接近,甚至也明显好于1小时氢氧吸入组,说明氢氧气吸入在多个方面的表现更接近采用抗抑郁药氟西汀。

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右侧这两种颜色的数据在很多方面都很接近

 

实验人员分析认为:反复吸入氢氧气可以阻止正常的应激诱导的抑郁和焦虑行为,从而增强遭受急性或慢性应激的小鼠的弹性(抗压性)。

此外,实验人员通过研究小鼠血清中的CORT,ACTH,IL-6和TNF-α四种指标来体现下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴活性及炎症水平。

 

指标说明

血清皮质酮(CORT),促肾上腺皮质激素(ACTH):反应HPA轴活性水平。HPA轴是下丘脑-垂体-肾上腺轴,是人的神经内分泌系统,与人们的压力弹性、脆弱性密切相关。HPA的变化会引起一系列激素改变,与人体内促炎因子也有密切关联。

白介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α):反应炎症水平、免疫水平。

结果发现,3小时氢氧吸入组与氟西汀组的数据均大幅小于其余各组。

 

04

实验结论

实验人员认为,通过反复吸入氢氧气增强的抗逆能力可能与HPA轴活性和免疫系统的调节有关,反复吸入氢氧气抑制了HPA轴的过度活跃以及慢性轻度应激引起的炎症反应。

这很可能是通过抑制HPA轴和对压力的炎症反应介导的。这些结果为开发氢氧吸入作为一种预防应激相关疾病发生的新策略,提供了进一步的探索。

 

参考资料:
【1】国家卫健委,《中国居民营养与慢性病状况报告(2020)年》,2020.12
【2】Lotrich et al.炎性细胞因子相关的抑郁症。脑研究1617,113–125,2014.06.032(2015).
【3】Loftis et al. 细胞因子诱导的抑郁症的神经免疫机制:当前理论和新的治疗策略。疾病的神经生物学37,519–533,2009.11.015 (2010)
【4】Gao et al.氫分子可能緩解壓力. Molecular hydrogen increases resilience to stress in mice. Scientific Reports. 2017 Aug 29;7(1):9625

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