炎症和氧化是许多疾病的共同病理基础，既然是病理基础，就具有预防的价值。氢气医学作为对抗氧化和炎症损伤的工具，是非常符合预防疾病发生、预防疾病恶化作用的。
下面一起来了解不同炎症疾病的发病机制下，氢分子可能发挥的预防作用。分别为癌症、慢性肾病CKD、2型糖尿病、肝炎、帕金森病、阿尔茨海默病和高血压。
现在已经知道，不是癌和肿瘤细胞增殖单独导致癌症，而是这种细胞增殖发生在富含炎症细胞和DNA损伤促进剂的微环境中，这些炎症因素促进了癌症风险。肿瘤细胞产生各种吸引白细胞的细胞因子，如中性粒细胞和巨噬细胞，癌细胞本身也产生各种促炎细胞因子。
已经证实，癌症风险实际上会随着接触各种感染而增加，感染会激发这些白细胞活性更强以对抗病原体，因此可产生更多活性氧，从而导致增殖细胞DNA损伤。同样，作为·OH来源的过氧化氢也能穿透核膜进入细胞核，当细胞核内Fenton反应产生自由基时，DNA链被裂解，引起基因突变。由于氢气也能穿透核膜，能够消除细胞核中产生的·OH，保护DNA免受·OH引起的损伤。这种DNA损伤会导致各种永久性基因突变，从而在癌症的“起始”阶段增加风险并促进肿瘤扩散。
也有报道称，主要炎症通路涉及转录因子活化，如信号转换器和转录激活因子3 (STAT3)和NF- KB，以及NLRP3炎症小体的激活，所有这些反应都可以被氢气抑制或阻断。虽然现代治疗方法在降低癌症死亡率方面相对有效，但仍存在重大局限性，包括需要对癌症进行个性化治疗和出现严重副作用。据此，氢气作为一种新型癌症治疗药物，可以通过消除诱导肿瘤细胞DNA损伤的·OH，以及抑制NF-kB的活化，防止癌变和NLRP3激活，减少慢性炎症，且无任何副作用。
CKD是世界范围内导致死亡的主要原因之一，据估计，世界上超过10%的人口受到这种疾病的影响。CKD是一种典型的“无声杀手”，随着时间的推移，随着肾脏功能障碍而发展，但直到肾功能不足10%的晚期才会出现明显症状，而唯一的治疗选择是透析和肾移植。
我们知道，组成肾脏的细胞比其他器官的细胞有更多线粒体，因为它们过滤血液需要消耗更多能量，因此在产生能量的过程中消耗更多氧气。更多氧气消耗意味着肾脏细胞面临更大的氧化应激风险。此外，肾脏是一个重要器官，它与血液中代谢废物、毒素和病原体的释放有关。因此，在肾脏中NLRP3炎症小体非常容易被激活，这是由于血流中的病原体被巨噬细胞和中性粒细胞识别的持续暴露。
近年来，有报道称NLRP3炎症小体的激活直接参与了促炎细胞因子IL-1β和IL-18在肾脏的释放以及肾脏免疫细胞的焦亡(炎性细胞死亡)。此外，NLRP3通过与线粒体相互作用调节肾小管上皮细胞的凋亡，在线粒体中，NLRP3通过氧化应激介导活性氧的产生，诱导线粒体吞噬。
氢气显示了作为CKD保护剂的良好前景。双原子分子的渗透性和扩散率允许氢气使血液在体内流动，使其被过滤到肾脏，并穿透肾脏细胞的线粒体。通过选择性清除肾脏线粒体产生的·OH，氢气防止肾脏线粒体自噬，从而通过活性氧调节NLRP3炎症小体的激活，并控制促炎细胞因子的释放。由于对NLRP3的慢性炎症根源具有作用，因此氢气是预防肾功能障碍，预防慢性肾脏疾病发生的新工具。
全球超过4.5亿人患有糖尿病，其中约90%患有2型糖尿病。据估计，到2035年，将有超过6亿人患2型糖尿病，这种疾病的风险随着年龄、遗传/表观遗传倾向、营养过剩和缺乏运动而增加。
2型糖尿病的病因是胰腺β细胞无法分泌足够的胰岛素以消除血液中的葡萄糖。结果，血糖水平缓慢上升，导致糖尿病的发展。许多机制与胰岛素分泌的减少有关，其中许多与炎症过程有关。
氢气作为活性氧的选择性清除者和NF-kB通路的预防在这两种机制中都起着关键作用。目前针对糖尿病的治疗方法包括各种各样的治疗方法，包括定期运动和限制饮食以维持健康，以及向血液中注射胰岛素以降低血糖水平。氢气提供了一种新的治疗方法，只需要吸入氢气为了减轻2型糖尿病的风险。
据估计，约有3.25亿人患有乙型和/或丙型肝炎，这是最常见的两种肝炎形式，但为了诊断这种疾病而出现明显症状的情况极为罕见。针对甲型肝炎病毒和乙型肝炎病毒的疫苗存在于对该疾病特别敏感的人群中，而针对丙肝病毒的疫苗则没有。相反，有治疗丙型肝炎的措施，但没有治疗甲型和乙型肝炎的措施。因此，严重缺乏一种普遍的治疗方法和预防措施来防治这一疾病。
在最近的研究中，具有构成型NLRP3激活的小鼠模型比那些没有这种突变的小鼠显示出更高水平的严重肝脏炎症。此外，已知NLRP3激活导致肝细胞焦亡和肝炎症，这为炎症性肝病的治疗提供了新的治疗靶点。事实上，NLRP3选择性抑制剂，如MCC950和NR1D1，已经证明可以降低这些小鼠模型的炎症水平，从而预防肝内肝炎。考虑到氢气调节NLRP3的激活的能力，很容易想象惰性气体的吸入可能通过抑制肝内的慢性炎症而作为肝炎的保护剂。
大约有4400万人患有阿尔茨海默病(AD)，这是世界上最常见的神经退行性疾病。AD是由淀粉样β (Aβ)肽激活小胶质细胞引起的，目前已知的主要病因是大脑神经炎症，可导致记忆力丧失、思维混乱和听写困难等症状。
许多研究表明，IL-1β水平的升高与Aβ沉积有关，而Aβ沉积是由capase -1和NLRP3炎性小体的活性控制的。事实上，一种AD小鼠模型显示，NLRP3炎症小体活性的降低实际上与a β的沉积减少有关，从而降低了AD的风险。AD被称为轻度认知障碍(MCI)，在任何特征症状发展成诊断疾病之前的症状前阶段。在过去的临床研究中，氢气实际上已被证明可以治疗MCI，因此，惰性气体作为抗AD的保护剂呈现了新的前景。
氢气能穿透血脑屏障, 可以消除大脑中产生的过量活性氧，以防止NLRP3炎症小体的激活，从而减少Aβ的沉积，类似于Aduhelm的作用。而且，我们知道氢气是人体固有的安全物质，当它清除大脑中的·OH时不会产生副作用。因此，即使与FDA最近批准的Aduhelm药物相比，氢气可能作为一种新的抗AD的保护剂，通过靶向可能由a β沉积导致的慢性炎症，防止疾病的发病机制，而对患者本身没有副作用。
帕金森氏病(PD)是第二大最常见的神经退行性疾病，影响着全球超过1000万人。它的特征是中脑黑质多巴胺能神经元的丢失，从而导致多巴胺水平的缺乏和症状，如震颤、运动障碍和说话困难。
虽然这种疾病的直接原因尚未被发现，但最近的研究表明，激活小胶质细胞的NLRP3炎症小体成分的缺失，从而导致大脑中IL-1β的产生，导致更大的PD风险。换句话说，NLRP3炎症小体及其组分在PD患者的小胶质细胞中高表达，并受蛋白α-synuclein和线粒体活性氧的调节。此外，我们知道多巴胺能神经元中氧化应激诱导的线粒体吞噬在PD的发病机制中也起着重要作用，线粒体异常和功能障碍导致能量生产大幅下降，活性氧的产生失控，从而导致多巴胺能神经元线粒体凋亡。与AD类似，PD也是由神经退行性变引起的，因此没有治愈的方法。
考虑到预防疾病的重要性，氢气作为一种新型的保护剂，可以调节NLRP3的激活，同时也是一种选择性清除剂，以防止多巴胺能神经元的氧化应激。由于氢气这种惰性气体可以穿透血脑屏障，与大多数当代脑药物不同，它在预防PD方面有很大的前景。
据估计，全球有超过11.3亿人患有高血压，其定义为收缩压高于140毫米汞柱，舒张压高于90毫米汞柱。然而，作为一种典型的“无声杀手”，人们通常会因为无明显症状而忽视它的存在。
在人类中，血压由肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)和交感神经系统通过释放血压调节激素来控制。这些系统稳态功能的任何异常都会破坏激素的释放，从而影响血压的调节。据报道，高盐摄入会诱发大脑中NLRP3介导的炎症，而下丘脑控制RAAS和交感神经系统位于下丘脑。结果，神经炎症导致交感神经兴奋和RAAS激活，荷尔蒙分泌过量，从而血压升高。
因为分子直径很小，氢气的一个特征性质是它可以通过血脑屏障。因此，吸入氢气可以通过血液流动到大脑，以防止神经炎症，因此，氢气可调节RAAS和交感神经系统，以预防高血压。
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作者： 康恩泉富氢水
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