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氫水解酒,到底什么道理?詳解
來源:氫分子產業網 發表時間:2018-5-28 11:48:41 閱讀:2049

當然動物實驗證明氫氣能減少酒精導致的肝臟損傷,這種保護效果非常明顯,可以和經典的保肝神藥相比美,而且氫水不會有這些藥物的潛在毒性,更安全更有推廣價值。當然解酒和保肝不能簡單等同,是不是能解酒,從這個研究中可以找到部分答案,但這還不是全部故事。

文章比較長,閱讀請慎重。急性子可閱讀摘要版:氫水解酒毒,效果接近天然保肝藥水飛薊素

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 持續過量飲酒導致的肝損傷,從脂肪變性、炎癥、纖維化、肝硬化,最終導致肝細胞癌。酗酒者肝脂肪變性的發生率約為95%。酒精性肝病的風險因素包括性別、肥胖、飲食因素、吸煙和遺傳因素。人類和嚙齒動物在酒精肝損傷方面都存在性別差異,雌性更容易損傷。這可能是因為女性酒精脫氫酶活性比較低,也可能是因為雌激素的因素。

酒精性肝損傷發病機理包括脂肪變性、炎癥因子、氧化應激和免疫反應等,乙醇可損害線粒體功能和抗氧化防御系統,導致活性氧增加,引起肝細胞中毒、脂肪變性、炎癥和纖維化。枯氏細胞激活也可導致活性氧增加和炎癥反應。枯氏細胞激活后釋放的活性氧和細胞因子,對激活肝星狀細胞和誘導纖維化至關重要。

有研究報道,酒精導致的氧化應激和內毒素敏感導致肝損傷,表現為炎癥因子釋放、脂質過氧化和抗氧化系統功能下降。一氧化氮合酶和促炎細胞因子的激活,尤其是環氧酶2、NfkB、腫瘤壞死因子α和白介素6和酒精性肝損傷關系密切。

白介素22是肝細胞保護因子,屬于白介素10家族成員,也是激活T細胞和自然殺傷細胞的效應分子。白介素22的主要生理作用是促進先天免疫、提高再生和防止損傷。研究證據表明,白介素22通過抗氧化和抗凋亡途徑保護刀豆球蛋白、四氯化碳和酒精引起的肝損傷。胃饑餓素是胃粘膜中產生的28肽,在下丘腦促進食欲和抑制交感神經活性,增加食物攝入量而降低代謝率。最近研究表明,胃饑餓素具有多種生物功能,包括抗氧化、抗炎、抗自身免疫和促進血管健康。

具有強大清除活性氧的選擇性抗氧化作用,氫氣受到生物醫學家的廣泛重視。用氫氣治療疾病的方法包括吸入氫氣、注射或飲用氫水和氫水沐浴等。飲用氫水是簡單安全經濟的抗氧化手段,大量人類疾病和動物疾病模型中,氫氣抗氧化損傷的作用被反復證明。氫氣在肝臟疾病中應用的研究也比較多,如發現氫氣對肝組織缺血再灌注損傷、阻塞性黃疸、急性肝衰竭和非酒精性脂肪肝炎都有一定保護或治療作用。電解水和氫化硅能改善四氯化碳誘導的肝損傷,提高肝組織抗氧化酶活性,減少脂質過氧化。每天飲用20毫升/公斤氫水沒有觀察到對人體的不良反應,表明每天喝1.2 L氫水對人是安全的。由于氫水是一種安全有效的抗氧化劑,因此氫水可應用于疾病預防和治療。最近臨床研究發現,氫水可減少慢性乙型肝炎患者體內氧化應激和代謝綜合癥。

氫氣對慢性酒精誘導肝損傷的作用還不清楚,Lieber-DeCarli液體飲食被廣泛用作慢性酒精中毒的喂養模式,能模仿典型的分子和組織學特征,這類C57BL / 6小鼠模型可以誘發輕度脂肪變性和血清丙氨酸轉氨酶和天冬氨酸轉氨酶升高。

本研究采用這種經典慢性酒精喂養方法,誘導雌性小鼠肝損傷慢性,研究飲用氫水對抗酒精誘導早期肝損傷和作用機制。

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酒精性肝損傷會通過內毒素激活肝臟星形細胞,會影響蛋白質和維生素的合成與吸收導致營養不良,這些因素最終導致肝細胞損傷。隨后脂肪浸潤、炎癥反應等相互影響,導致肝細胞壞死和肝硬化。飲酒的啟動因素不控制,不可避免最終出現肝纖維化和肝硬化,會出現各種并發癥甚至死亡。因此尋找有效藥物預防和治療酒精性肝損傷是非常必要的。

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水飛薊花

本研究發現,氫水單獨或聯合水飛薊素都都緩解酒精誘導的小鼠早期肝損傷,體外研究證明氫水能直接對抗過氧化氫,在體研究表明氫水能預防長期酒精誘導的血清轉氨酶活性升高,降低升高的甘油三酯、總膽固醇和肝臟脂肪積聚。氫水飲用后能提高饑餓素表達,這與增加飲食量和減少炎癥反應效應有關,氫水也能緩解酒精誘導的肝臟氧化損傷和抗氧化能力的下降,減少肝臟組織氧化損傷指標丙二醛水平,提高谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽氧化酶和過氧化氫酶活性。氫水也能降低促炎因子腫瘤壞死因子和白細胞介素6水平,增加抗炎因子白細胞介素10和白細胞介素22水平。這些研究結果說明,氫水能通過抗炎癥抗氧化減少酒精誘導小鼠肝損傷。有研究表明,連續6到10周氫水治療可以減少慢性乙肝患者的氧化應激,提高肝臟功能,對人類代謝綜合癥也有一定治療作用。因此氫水可能對酒精性肝損傷如脂肪變性有防治效果,有利于預防酒精導致的肝臟炎癥和肝硬化。

目前研究中,含酒精Lieber DeCarli液體食物用于誘導雌性小鼠早期酒精性肝病,這一模型能再現人類長期飲酒導致的肝臟疾病特點。小鼠喂養12周乙醇飲食表現出輕度肝損傷,血清肝功能特異性轉氨酶活性顯著升高,甘油三酯和總膽固醇水平也出現升高。這些效果都可以被氫水飲用緩解,尤其是與水飛薊素聯合治療,可以取得更理想的效果。以往的研究表明,氫水預防非酒精性脂肪肝,能通過過氧化物酶體增殖物激活受體(PPARα)信號通路發揮調節脂肪酸和類固醇代謝。最新這一研究結果表明,預防肝病部分是通過影響脂代謝介導。

饑餓素可作用于下丘腦促進食欲,抑制交感神經活性,增加食物的攝入而降低代謝率。研究結果發現,乙醇含液體飲食顯著降低膳食攝入量和饑餓素水平,表明酒精會抑制食欲,這符合長期飲酒食欲下降的現象。水飛薊素、氫水或兩者聯合使用都嫩逆轉酒精導致的食欲減退,表明氫水能逆轉酒精引起的食欲下降是通過促進饑餓素活性實現。日本學者曾經發現,數日飲用氫水,可以促進胃黏膜細胞釋放饑餓素,產生神經保護作用。這一發現也印證了日本學者的類似發現。酒精可以增加肝臟重量,主要原因可能是肝臟重大,這一效應也可以被氫水緩解。酒精能通過抑制饑餓素導致能量過度消耗,這可導致肌肉質量下降和食欲減退。氫水也能逆轉這些改變。

酰基饑餓素和脫酰基饑餓素都具有生物活性,本研究只檢測了酰基饑餓素,沒有分析脫酰基饑餓素,這是本研究的一個缺陷。最近研究發現,脫酰基饑餓素能特異性結合在弓狀核細胞亞群特定受體,產生促進食欲的作用。脫酰基饑餓素能顯著提高燒傷大鼠存活率。

酒精性肝損傷發病機制包括脂肪變性、氧化應激、炎癥因子和免疫反應。酒精導致肝損傷的原因不僅包括活性氧積累,也包括小腸黏膜屏障破壞引起細菌內毒素泄露導致的炎癥反應。腫瘤壞死因子和白細胞介素6被廣泛公認為是酒精肝損傷的主要促性細胞因子。炎癥因子和脂肪細胞因子可抑制肌肉細胞增殖和促進脂肪積累,這會導致肌肉質量下降和肥胖。目前的研究中,氫水飲用可以降低酒精導致的肝臟和全身炎癥反應,對早期肝損傷具有保護作用。

白細胞介素10屬于抗炎細胞因子,能防治病毒、酒精和飲食導致的肝損傷。白細胞介素10能抑制嚙齒類動物肝臟星形細胞活化,具有對抗纖維化作用。白細胞介素22是肝臟細胞存活因子,可通過STAT3途徑防治和修復肝損傷。先前的研究顯示,白細胞介素22能促進小鼠刀豆蛋白A誘導和肝切除后肝再生。本研究中,氫水能提高這兩種抑炎因子。這些研究表明,氫水保護酒精肝損傷的原因之一,是通過促進抑炎癥因子,降低促炎癥因子,減少炎癥反應。

氧化應激是由生產過剩的活性氧引起的,包括超氧陰離子自由基、羥自由基和過氧化氫,氧化應激在酒精肝損傷的發病機制中起關鍵作用。飲酒可導致活性氧大量生成,導致肝臟脂質過氧化和細胞膜的損害,線粒體谷胱甘肽消耗和SOD、CAT、GSH-Px等抗氧化酶減少。組織一方面不斷產生活性氧,另一方面通過抗氧化系統減少活性氧的水平,這樣可以讓活性氧達到一個動態平衡。飲酒不僅增加活性氧產生,也減少抗氧化系統的功能,這必然會導致平衡破壞氧化應激。因此抗氧化是改善酒精肝損傷的重要治療策略。

本研究發現,飲用氫水能緩解酒精導致的活性氧增加,增強抗氧化活性。這不僅有體外研究的證據,也有體內研究的支持。這一發現也符合過去大量研究中反復證明的氫氣具有選擇抗氧化能力,減少氧化損傷的效應。大量研究發現,氫氣減少氧化應激不僅能通過直接對抗活性氧發揮作用,也能通過促進抗氧化轉錄因子NRF-2和SIRT1活性。最新研究也表明,氫水能提高抗氧化作用,這一作用和經典保肝神藥水飛薊素類似,這也進一步說明氫氣抗氧化保肝的神奇效應。

饑餓素具有抗炎作用,也可以調節自身免疫。酰基饑餓素作用于單核細胞和T淋巴細胞抑制各類促炎性細胞因子產生,可引起感染和癌癥患者食欲下降。饑餓素能對抗高脂飲食誘導的肝損傷,緩解氧化應激、炎癥和凋亡。目前的研究中發現氫水可以誘導饑餓素,這一作用可部分解釋氫水抗炎癥抗氧化的作用,可能是氫水對抗酒精肝損傷的原因之一。另外也發現氫水能促進白細胞介素10和22,這兩種炎癥因子具有抑制炎癥的作用。這些保護效應可能存在相互聯系,也可能獨立發揮作用,但是這些現象都不能幫助解決氫氣作用的分子靶點,甚至更增加了氫氣效應研究的復雜性。

酒精導致胃腸功能障礙,包括Kupffer細胞激活、解毒能力降低導,腸道屏障破壞和通透性增加,最終導致腸道細菌過度生長和內毒素增加。以往的研究報道,氫氣能減輕內毒素所致嚙齒類動物肝損傷、減少炎癥和細胞凋亡。有證據表明氫水有助于維持小腸通透性、保護小腸黏膜結構穩定和屏障功能,改善腸道微環境,防治酒精引起的肝損傷。

本研究中酒精也能導致高甘油三酯血癥、高膽固醇血癥和總膽固醇增加。AMPK是細胞和全身能量代謝的主要調節因子,具有脂質和糖代謝生理調節作用。現有證據表明,酒精能導致AMPK介導的總膽固醇積累。抑制AMPK可控制p38 MAPK信號通路,抑制活性氧饑餓素誘導的細胞自噬和死亡。以前研究表明,氫水能通過SIRT1依賴的方式激活AMPK發揮神經保護作用。氫水能通過誘導饑餓素和激活AMPK信號通路抑制肝臟脂肪生成和脂肪堆積。

最重要的是,氫水和水飛薊素結合產生更強的保護作用。表明氫水和其它治療藥物聯合使用可能取得更好的效果。酒精中毒患者往往會出現營養不良,免疫功能下降容易發生細菌感染。氫水干預長期酗酒者有積極意義,可能有助于改善食欲緩解營養不良,可將氫水作為酒精肝損傷治療的營養措施之一。

本研究發現,氫水對雌性小鼠早期慢性酒精肝損傷具有預防作用,這種作用可能是通過誘導饑餓素,抑制促炎癥因子促進抑炎癥因子釋放的抗炎癥效應,也通過促進抗氧化能力減少氧化應激。結果表明,氫水對長期飲酒肝損傷可作為潛在的預防和臨床輔助治療策略

研究方法

氫水來自金屬鎂和水反應制備。采用多種方法分析氫氣濃度和氧化還原電位。使用雌性C57BL/ 6小鼠(5周齡),自由采食1周Lieber DeCarli飲食,這種營養飲食(含41.4 g/L酪蛋白,0.5 g / L胱氨酸、蛋氨酸0.3 g/L,8.5 g/L,28.4 g/L玉米油,橄欖油,紅花油2.7 g/L,115.2 g/L,麥芽糖糊精,纖維素10 g/L,8.75 g / L的礦物組合,2.5g/L維生素混合,0.53 g / L酒石酸膽堿和3 g / L的黃原膠)。動物分為5組,分別是正常對照組、酒精組、水飛薊素(200 mg/kg)治療組、氫水治療組和氫水聯合水飛薊素組。氫水濃度為0.5ppm,每只動物口服1.2毫升,每日三次連續13周。最后動物處死,采集后腔靜脈血液,全肝切除和冰鹽水立即清洗,去除殘留的血前稱重。肝右葉甲醛固定后的組織病理學評估,剩余的肝標本立即凍結在80°C用于隨后分析。酶聯免疫吸附法測定血清饑餓素。轉氨酶、甘油三酯、總膽固醇使用商業試劑盒測定。甲醛固定肝臟標本,石蠟包埋,采用標準技術進行切片和觀察。半定量組織學評估肝損傷分為0-4,如下:無(0)、小(1),輕度(2)、中度(3)、重度(4)。

肝脂質提取采用Folch等法。測量細胞因子,肝臟抗氧化酶活性和脂質過氧化作用的測量,肝臟脂質過氧化作用的測量。

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