摘要


许多研究报道了氢的医学效应。由于在吸入后难以测量体内氢浓度以及氢气高爆炸风险，关于剂量—反应关系和氢的组织浓度的研究有限。本研究首次使用电化学传感器实时监测大鼠吸入不同浓度氢气（4%、42%和67%）后在不同组织（脑、肝、脾、肾、大腿肌肉、腹股沟白色脂肪组织和性腺白色脂肪组织）中的氢气浓度。结果表明，同一组织中氢浓度呈剂量依赖性，且平衡浓度值在脑中最高，在大腿肌肉中最低。其中，大腿肌肉和白色脂肪组织的饱和和去饱和曲线变化比其他组织较慢。这些研究结果为基础研究和临床试验中氢剂量应用的选择提供了基础依据。

图1:H2吸入装置（A）和用于H2浓度测量的七种代表性目标组织（B）。


近年来，氢气作为一种新型医学治疗手段备受关注，在许多研究中已经报道了其具有的医学效应。然而，由于摄入后体内氢浓度难以测量以及氢气的高爆炸风险等问题，关于氢气的剂量-反应关系和组织浓度的研究一直比较困难。


研究方法：


为了解决这一问题，本次研究首次采用电化学传感器（微电极）监测大鼠在吸入不同浓度的氢气后不同组织中的实时氢气浓度。研究对象包括脑、肝、脾、肾、大腿肌肉、腹股沟白色脂肪组织和性腺白色脂肪组织。通过这一实验设计，可以更准确地了解氢气在各组织中的分布情况，为氢剂量的应用提供基础信息。研究结果显示，不同组织中的氢浓度表现出剂量依赖性反应。具体而言，大脑中的氢浓度显示出最高的平衡浓度值，而大腿肌肉中的氢浓度最低。这一发现揭示了氢气在不同组织中的分布差异，为基于组织的氢气治疗提供了指导。此外，研究还发现，大腿肌肉和白色脂肪组织中的氢浓度呈现出与其他组织不同的变化趋势。这两个组织中的饱和和去饱和曲线变化相对缓慢，与其他组织的反应速度相比较慢。这一观察结果可能与这些组织的生理特性有关，并为进一步深入研究氢气在不同组织中的作用机制提供了新的线索。


结论：


本项研究首次利用微电极监测了吸入不同浓度氢气后大鼠各组织中的氢浓度。研究结果显示了氢气剂量-反应关系和组织浓度的特点，为基础研究和临床试验中氢剂量应用的选择提供了基础信息。这一研究为进一步发挥氢气治疗在医学领域的潜力提供了理论依据，并为未来的研究提供了新的方向和思路。