氢气多少流量最好？从一篇最新研究谈起

重点：本研究观察吸入氢气375毫升/分钟连续1小时对人体氧化应激指标的影响。虽然人们对氢气抗氧化效应进行了大量研究，但是氢气使用剂量仍然存在争议。重点就是吸入多少才能有效的问题。本研究采用的氢气摄取剂量比较适量，比日本过去的许多研究要多，但仍然是比较温和的剂量。每分钟300-400毫升低于目前国内常用的设备供气量，吸入时间1小时也低于国内许多设备的建议剂量。当然，由于氢气生物安全性高，增加摄取量延长时间更有利于发挥效应。但效应必需建立于严格的试验证据基础上，不能简单推断。否则的话，多少才是最好，谁才能决定？

1. 摘要

据说，生活方式相关疾病以及由衰老引起的容貌衰退都与活性氧有关。特别是，衰老已被纳入《国际疾病分类第11版》（ICD-11），被定位为一种疾病。鉴于此，衰老可被认为是具有可逆性的。衰老的成因之一是“活性氧”。活性氧大致可分为超氧阴离子、过氧化氢、羟基自由基和单线态氧，并非所有活性氧都对人体有害，其中一些还参与人体的防御机制，因此它们既有优点也有缺点。然而，若体内活性氧产生过量，就会转化为氧化作用最强的羟基自由基，而这种羟基自由基被认为是生活方式相关疾病的诱因，也是影响容貌的“敌人”。目前，羟基自由基已被列为衰老的成因之一，因此清除活性氧十分必要。为此，我们的研究团队研发了一种新型氢气发生器HyPeelinto（氢气吸入 ），并对其清除活性氧的能力进行了检测。结果观察到活性氧有所减少，本研究就此展开报告。

2. 引言

众所周知，癌症、痴呆症、心肌梗死、中风等多种生活方式相关疾病都与衰老有关。2022年，世界卫生组织（WHO）的疾病分类系统《国际疾病分类第11版》（ICD-11）中新增了“与衰老相关”的编码。由此，尽管衰老本身不可逆，但衰老过程具有可逆性，且被视为促进健康长寿、预防其他疾病的医疗干预和治疗目标。因此，人们越来越需要借助生物标志物来定量衡量与疾病风险相关的衰老程度，相关生物标志物的识别和检测方法也在不断发展。活性氧就是其中一种备受关注的生物标志物。在这些因素中，生活方式相关疾病有可能引发致命疾病。生活方式相关疾病是对因日常生活习惯而引发的疾病的统称，并非特定的疾病名称[1]。它主要与不良饮食、缺乏运动、吸烟、酗酒、睡眠不足和压力有关[2-7]，已知这些因素会在多年间导致体内慢性炎症，进而引发生活方式相关疾病[8]。典型的生活方式相关疾病包括糖尿病、高血压、血脂异常、动脉硬化、心脏病、脑血管疾病和恶性肿瘤[9]。生活方式相关疾病在早期往往没有症状，且会随着年龄增长而加重，这可被视为衰老的一部分[10]。此外，生活方式相关疾病可能会导致死亡，因此治疗难度较大[11]。因此，“预防”生活方式相关疾病被认为至关重要。由于生活方式相关疾病由上述原因引发，因此审视这些因素并调整日常习惯十分重要，例如均衡饮食、适度运动、戒烟、适度饮酒、充足睡眠和压力管理。定期进行健康检查以便及早发现并应对疾病也很重要。生活方式相关疾病是可以通过自身的认知和行动来预防和改善的疾病[12]。人们认为，努力践行健康的生活方式，就有可能预防未来患上生活方式相关疾病。活性氧（ROS）是生活方式相关疾病的成因之一[13]。在正常生理功能中，活性氧（ROS）在细胞信号传导中发挥着重要作用[15]，但另一方面，它们会在体内引发氧化应激，导致细胞和组织损伤[16-17]。当人体摄入葡萄糖后，葡萄糖会通过糖酵解进入三羧酸循环（TCA循环），然后进入电子传递链以生成三磷酸腺苷（ATP）[18]。当葡萄糖不足时，人体会通过燃烧脂肪和蛋白质来生成ATP。换言之，ATP对维持人类生命至关重要[19]。生成ATP需要大量氧气，这些氧气自然是通过呼吸摄入的。其中大部分氧气参与能量生成，但有百分之几的氧气会转化为活性氧（ROS）[20]。活性氧对人体既有好处也有坏处。好处是，活性氧在人体防御机制中发挥作用，能通过中性粒细胞中的颗粒杀灭细菌和癌细胞[21]。已知活性氧与包括恶性肿瘤在内的多种生活方式相关疾病以及衰老有关[22]。目前，已知的活性氧有以下四种：1. 超氧阴离子（O2-）、2. 过氧化氢（H2O2）、3. 羟基自由基（·OH）、4. 单线态氧（1O2）[23]。近年来，国内外都在研究清除活性氧的方法，旨在预防疾病和抗衰老[24]。自ICD-11将衰老列为疾病名称以来[25]，预计未来对抗氧化剂的研究将会进一步深入。人们认为，这项研究不仅有助于美容，还将为预防生活方式相关疾病做出贡献。因此，我们的研究小组聚焦于被认为危害性特别大的羟基自由基[26]，研发了可生成氢气的HyPeelinto（氢气吸入 ），并对其清除活性氧的能力进行了检测。氢气吸入 是由NBS有限公司研发的一款先进专业美容设备，集氢剥离和导入护理功能于一体。该设备融入了护肤技术，目前已在日本的诊所和美容院投入使用。这一款设备可进行多种护理，但本次研究重点关注氢气吸入（内在护理），即通过鼻腔吸入高浓度氢气，使其在肺泡中扩散，旨在清除引发生活方式相关疾病的活性氧，同时对内在美容也有一定功效。因此，本次我们使用氢气吸入 进行氢气吸入实验，并对其清除活性氧的能力进行了检测。

3. 材料与方法

本研究已获得国际老年学和老年病学学会伦理委员会的伦理批准（伦理审查编号：ISGN_NI10122024、ISGN_NI10052024）。此外，研究使用了图1所示的设备，通过鼻导管经鼻腔吸入氢气。另外，在预试验中，每次呼吸吸入的氢气平均量为25毫升，按照平均每分钟15次的呼吸频率计算，每分钟吸入的氢气量约为375毫升。这大约是所产生活性氧数量的8倍，因此被认为适合用于清除活性氧。

3.1. 研究类型  

开放标签功能评估  

3.2. 减少偏倚的措施  

为保证氢气吸入条件的一致性，受试者在氢气吸入前后均避免食用及摄入其他被认为可能在体内产生活性氧的食物。  

3.3. 研究方法  

3.3.1. 氢气吸入：8名提供充分知情同意的受试者，按照图2所示方式吸入由Hy Peel into释放的氢气，持续1小时，并在吸入氢气前后分别进行尿液和血液检测。  

图2：通过鼻导管吸入氢气  

3.3.2. 8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）检测：以清晨收集的尿液作为对照组，吸入氢气1小时后立即收集尿液作为检测组。收集的尿液经冷冻保存后，委托日本静冈县的日本抗衰研究所（JaICA，日研セイル株式会社）进行检测，先校正肌酐水平，再测定8-OHdG含量。  

3.3.3. 活性氧代谢物（d-ROMs）和生物抗氧化潜能（BAP）检测：初始样本量为8例，但检测过程中发现严重疏漏，最终基于数据可靠性将样本量确定为5例。本实验在吸入氢气前后分别采集血液，从中提取血清并冷冻保存，随后委托东京的WISMERLL株式会社 redox研究中心进行检测，测定d-ROMs和BAP水平。此外，使用IBM SPSS Statistics（29.0版本）进行各项统计分析，显著性水平设为5%。  

3.3.4. 受试者条件：  

纳入标准：  

- 签署知情同意时年龄在20-60岁之间（该年龄段人群需关注生活习惯）；  

- 充分理解研究方案并能自主同意参与。  

排除标准：  

- 患有明显基础疾病者；  

- 吸烟者；  

- 对研究材料有过敏史者；  

- 临床研究负责人判定其行为可能影响体内活性氧升高者；  

- 无法维持日常饮食习惯者；  

- 目前参与其他临床试验，或自签署同意书之日起过去3个月内参与过其他临床试验者；  

- 研究期间计划参与其他试验者；  

- 临床研究医师判定为不适合参与的其他情况。  

终止标准：  

- 对研究材料出现过敏反应；  

- 受试者撤回同意；  

- 临床研究负责人基于健康风险或伦理原因判定适合终止参与的其他情况。  

3.3.5. 受试者数量：确定依据为满足验证性研究实施需求的样本量。但在d-ROMs和BAP检测中，因部分受试者存在疏漏，样本量最初设定为6例（以满足统计分析要求）。  

4. 结果  

4.1. 8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）  

8-OHdG是DNA受氧化应激损伤时产生的物质[27]，是体内产生活性氧（ROS）导致DNA氧化损伤的代表性指标，常用作氧化应激的生物标志物[28]。由于8-OHdG通常会释放到尿液中，因此可通过无创方式测定其浓度，用于评估体内氧化应激程度[29,30]。结果如下（表1、图3）：数据符合正态分布，经配对t检验分析，P>0.05，无显著差异（P=0.158）。  

表1：尿液中8-OHdG的变化情况 

4.2. 活性氧代谢物衍生物（d-ROMs）  

活性氧代谢物衍生物（d-ROMs）检测是通过测量血液中存在的活性氧代谢物衍生物（主要为脂质氢过氧化物）来评估体内氧化应激水平的一种检测方法[31-32]。具体而言，该方法聚焦于活性氧与脂质、蛋白质、DNA等生物成分反应时在体内产生的氧化产物，并对其积累量进行定量测量[33]。结果如下（表2、图4）：经配对t检验分析，差异具有统计学意义（P<0.05，P=0.015）。从图中可以看出，体内氧化应激水平有所降低。