摘要


許多研究報道了氫的醫學效應。由于在吸入后難以測量體內氫濃度以及氫氣高爆炸風險，關于劑量—反應關系和氫的組織濃度的研究有限。本研究首次使用電化學傳感器實時監測大鼠吸入不同濃度氫氣（4%、42%和67%）后在不同組織（腦、肝、脾、腎、大腿肌肉、腹股溝白色脂肪組織和性腺白色脂肪組織）中的氫氣濃度。結果表明，同一組織中氫濃度呈劑量依賴性，且平衡濃度值在腦中最高，在大腿肌肉中最低。其中，大腿肌肉和白色脂肪組織的飽和和去飽和曲線變化比其他組織較慢。這些研究結果為基礎研究和臨床試驗中氫劑量應用的選擇提供了基礎依據。

圖1:H2吸入裝置（A）和用于H2濃度測量的七種代表性目標組織（B）。


近年來，氫氣作為一種新型醫學治療手段備受關注，在許多研究中已經報道了其具有的醫學效應。然而，由于攝入后體內氫濃度難以測量以及氫氣的高爆炸風險等問題，關于氫氣的劑量-反應關系和組織濃度的研究一直比較困難。


研究方法：


為了解決這一問題，本次研究首次采用電化學傳感器（微電極）監測大鼠在吸入不同濃度的氫氣后不同組織中的實時氫氣濃度。研究對象包括腦、肝、脾、腎、大腿肌肉、腹股溝白色脂肪組織和性腺白色脂肪組織。通過這一實驗設計，可以更準確地了解氫氣在各組織中的分布情況，為氫劑量的應用提供基礎信息。研究結果顯示，不同組織中的氫濃度表現出劑量依賴性反應。具體而言，大腦中的氫濃度顯示出最高的平衡濃度值，而大腿肌肉中的氫濃度最低。這一發現揭示了氫氣在不同組織中的分布差異，為基于組織的氫氣治療提供了指導。此外，研究還發現，大腿肌肉和白色脂肪組織中的氫濃度呈現出與其他組織不同的變化趨勢。這兩個組織中的飽和和去飽和曲線變化相對緩慢，與其他組織的反應速度相比較慢。這一觀察結果可能與這些組織的生理特性有關，并為進一步深入研究氫氣在不同組織中的作用機制提供了新的線索。


結論：


本項研究首次利用微電極監測了吸入不同濃度氫氣后大鼠各組織中的氫濃度。研究結果顯示了氫氣劑量-反應關系和組織濃度的特點，為基礎研究和臨床試驗中氫劑量應用的選擇提供了基礎信息。這一研究為進一步發揮氫氣治療在醫學領域的潛力提供了理論依據，并為未來的研究提供了新的方向和思路。