今天小编为大医院医院肿瘤科的一篇论文,论文中为大家讲解了氢气在癌症治疗应用上的重大突破。希望这篇文章能让大家对富氢水有一个全新的认识。
氢气在癌症临床中比较重要的两个领域是:
第一:作为预防癌症的工具,主要基于氢气的抗氧化抗炎症效应,因为安全可以长期使用,但难度是不容易获得临床证据。
第二:作为其他癌症治疗副作用的保护方法,例如对放射治疗和化学治疗带来的副作用,其中对放射治疗副作用已经有临床研究证据,对顺铂导致的肾脏*性也有许多动物实验结果,另外氢气对化疗药物导致的骨髓抑制是非常值得重视的研究领域。
一些癌症患者使用的情况提示,氢水对保护造血功能,支持化疗持续进行很有价值。当然,氢气预防化疗导致的皮肤和肠道副作用也值得重视。这方面的临床研究是非常值得研究的新领域。
顺铂是最有效的以铂为基础的药物,已经广泛应用于各种癌症的临床治疗中。不幸的是,顺铂本身伴随一些副作用,包括肾*性、周围神经病变和血液*性,产生这些副作用的关键是活性氧。顺铂可以诱发各种活性氧,如羟基自由基、过氧化氢、超氧化物阴离子等。
羟基自由基是大多数细胞*性氧化剂,能对脂质、蛋白质和核酸不加选择地破坏,导致这些生物分子发生脂质过氧化、蛋白质失活和DNA断裂。顺铂诱发活性氧可以激活ERK信号通路,产生细胞外介导的血小板凋亡,这可导致血小板减少等血液*性。两种抗氧化剂NAC和二硫苏糖醇有效地废除顺铂引起的活性氧增加、ERK活化和血小板凋亡。
维生素E、维生素C、别嘌呤醇、易达拉丰和褪黑激素等都属于多种多样抗氧化剂的一部分,在动物模型包括顺铂*性模型中,这些抗氧化剂也具有对抗顺铂*性的保护作用。但是大剂量抗氧化剂也会产生其他副作用和干扰的顺铂抗肿瘤作用。具体而言,过氧化氢和过氧化物阴离子在细胞增殖、分化和细胞凋亡信号分子扮演关键角色,不分彼此地中和所有活性氧的策略本身必然会带来氧化还原平衡紊乱。如何选择性中和*性活性氧,保留具有信号功能的活性氧,是抗氧化治疗领域的必然方向。氢分子已被证明对各种器官损伤有治疗作用,特别是肾脏、大脑和肝脏缺血再灌注损伤,氢气能选择性消除最细胞*性羟基自由基,不影响其他具有信号作用的活性氧。
接下来就氢气在恶性肿瘤治疗中的作用机制进行综述。
1活性氧(ROS)、炎症与恶性肿瘤
活性氧与恶性肿瘤高浓度ROS可导致细胞蛋白质、脂质体及DNA的损伤,从而引起衰老、退行性或致命的病变,这是许多人类疾病包括恶性肿瘤、心血管疾病、神经退行性疾病、代谢性疾病的共同过程。过氧化氢和一氧化氮等发挥非常重要的信号作用,机体内存在着特异性的清除系统,而羟自由基和过氧亚硝基阴离子在体内无有效的清除系统,*性作用非常强,是导致细胞氧化损伤的主要介质。因此,找到可以选择性清除羟自由基和过氧亚硝基阴离子的物质,可作为治疗各类氧化损伤的有效方法,这是选择有效抗氧化治疗药物的正确思路之一。而氢气本身是一种最佳天然抗氧化剂,所以加入氢气的水具有很强的还原功能,可以中和身体血液和细胞里的活性氧(自由基)。富氢水具有超过所有维生素A、C、E、绿茶等人类已知的抗氧化剂,水素水的负电位有-~-(mv)抗氧能力,即以0为中位,负数数值愈大,代表抗氧能力愈强。
2氢气、活性氧及炎症
2.1氢气与活性氧多项研究都证实了氢气可通过提高抗氧化系统的活性,降低氧化应激所致的组织损伤。在细胞水平证明,氢气可选择性中和羟自由基(·OH)和过氧亚硝酸阴离子(ONOO-)。因此认为,氢气治疗脑缺血再灌注损伤的基础可能是“选择性抗氧化作用”。
氢气与炎症氢气是一种理想的抗氧化抗炎症分子。在围产期脑损伤模型研究中发现,氢气可降低促炎性细胞因子的表达及氧化应激代谢产物对脑组织的损伤,提示氢气可能预防炎症相关的脑损伤。在酵母多糖诱导的全身性炎症反应动物模型的研究中发现,吸入氢气可减少多脏器损害,提高小鼠存活率,这些有益作用与氢气降低血清氧化损伤产物、TNF-α水平,增加SOD、促炎细胞因子HMGB1水平相关。氢气可以降低组织中TNF-α、IL-6等炎症因子水平,减轻脏器氧化损伤程度。以上研究均表明,在与炎症相关的疾病治疗中,氢气具有潜在的应用价值。以中性粒细胞为中心的炎症反应属于最普遍的炎症反应类型,而炎症是肿瘤转移的重要原因,因此氢气可以通过发挥抗炎症效应,减少炎症因子的释放,发挥抑制肿瘤转移的效果。不过这需要更深入的实验研究证实。
3氢气与放化疗
长期以来,放化疗作为主要治疗手段广泛应用于恶性肿瘤的治疗中。恶性肿瘤化疗不良反应的发生与体内大量自由基的生成密切相关。顺铂可导致活性氧的积累,超氧阴离子自由基和羟基自由基可通过减少还原型谷胱甘肽的方式,发挥抑制抗氧化物活性的作用[23]。氢气可缓解恶性肿瘤放化疗的不良反应。其不仅能促进结肠癌细胞凋亡,与5-氟尿嘧啶联合使用可以明显增加后者的抗肿瘤效果,显著提高p-AMPK、凋亡诱导因子(apoptosisinducingfactor,AIF)及caspase-3的表达,且氢气浓度越高,协同作用效果越明显,还可以明显延长荷瘤动物的寿命,而对非肿瘤细胞,氢气能减少细胞凋亡。应用氢气能减轻顺铂造成的小鼠肾脏*性,提高动物存活率和体质量,且在其降低顺铂*性的同时,并不影响其抗肿瘤效果研究中也发现,氢气不是直接结合信号转导受体,而是间接调节信号转导通路。但目前未确定氢气在这些信号转导途径中首要的靶向作用因子。肿瘤的生物学行为过程中涉及包括以上多种复杂的信号通路调节,而氢气可干预肿瘤生物学过程中的部分信号途径的调节,可能在肿瘤的治疗中发挥一定作用。
虽然恶性肿瘤常无法治愈,但大量研究提示氢气对多种恶性肿瘤具有潜在的预防、治疗和缓解作用。更重要的是,氢气是一种无*性的天然小分子,非常容易获取和使用,这给氢气的临床试验带来了便利的条件。氢气治疗疾病可能的分子机制包括选择性抗氧化作用、调节基因表达以及调节信号通路等。氢气治疗疾病存在间接分子基础,应该对这些作用机制进行基因和蛋白水平的分析,以寻找氢气治疗疾病可能的靶向分子。为了实现氢气疗法在临床中的应用,必须明确其治疗疾病的确切机制,如氢气如何清除羟自由基,如何参与细胞信号转导和激活,抑制通路,氢气与其他抗氧化剂促进细胞保护作用及如何减少炎症等都是非常重要的。此外,还需要确定其在各种疾病模型中的特定浓度的疗效,以及最佳的应用方案。
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