Page 120 - 南京医科大学学报自然科学版
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第42卷第3期
·422 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2022年3月
体瘤、1种白血病的小鼠模型上进行了类似的研究， 共济失调毛细血管扩张突变基因能够及时修复染
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［8］
但未得到与Dole等 研究中类似的治疗效果。由于 色体损伤，从而抑制肿瘤的发生发展 。
两组研究中的小鼠肿瘤模型和建模方式不同，且没 肿瘤组织的异常代谢导致肿瘤细胞处于氧化
有氢气生理作用的证据，因此相关研究停滞不前。 应激状态，高水平的 ROS 可以促进肿瘤的增殖、迁
［10］
2007年，日本医科大学的Ohsawa等 在《Nature Med⁃ 移和侵袭。因此，破坏肿瘤组织的氧化还原平衡成
icine》上报道吸入2%的氢气对脑缺血再灌注损伤有 为抑制肿瘤生长和转移的一种策略。日本学者
治疗作用，利用电子自旋共振发现，其治疗作用与 Nishikawa 等 ［17］ 利用含铂纳米颗粒（粒径约 2 nm）的
氢气对羟自由基（·OH）的清除有关，并证实氢气具 富氢水进行了系列研究，发现含铂氢水能够抑制化
有选择性抗氧化作用，能够特异性地清除·OH、 学诱导的小鼠胚胎成纤维细胞恶性转化；同时这种
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ONOO 等 有 害 的 强 氧 化 性 活 性 氧 物 质（reactive 含铂氢水对人舌癌细胞 HSC⁃4、人食管鳞癌细胞
oxygen species，ROS），但 无 法 清 除 超 氧 自 由 基 KYSE70、人早幼粒白血病细胞 HL60 和人胃腺癌来
（O2·），一氧化氮自由基（NO·）和过氧化氢（H2O2 ）等 源的 NUGC⁃4 细胞有杀伤作用 ［18-20］ ，而对正常细胞
-
维持正常生理活动所需的 ROS。选择性抗氧化理 几乎无影响，可能与肿瘤细胞对胶体铂的特异性内
论的阐明为氢气医学的发展奠定了基础。除了对 吞作用有关。体外实验发现胶体铂降低了氢水的
缺血再灌注损伤疾病的治疗，大量研究证明氢气对 氧化还原电势，增强了氢水对 DPPH 自由基的捕获
逾百种疾病有潜在的治疗作用，如炎症、代谢类疾 活性，然而细胞内的 ROS 水平却不降反增，说明胶
病和神经退行性疾病等，氢气用于肿瘤的治疗也有 体铂活化后的氢水能够诱导肿瘤细胞氧化还原失
大量的研究 ［11-12］ 。 衡 ［18，21］ 。
氢气对肺癌的治疗方面，河北医科大学第三医
2 氢气抗肿瘤的作用和机制
院张宇等 ［22］ 开展了大量研究，他们考察了氢气对非
氧化应激与恶性肿瘤的发生和发展密切相关， 小细胞肺癌的作用，发现体外氢气培养（浓度从
ROS 破坏 DNA、蛋白质和细胞膜脂质，是导致细胞 20%到60%）可促进肺癌A549和NCI⁃H1975细胞的
癌变的诱因。基于选择性抗氧化作用，氢气在预防 凋亡，且能使 X 连锁凋亡抑制蛋白（X⁃link inhibitor
肿瘤发生方面有明显的效果。通过肝癌动物模型 of apoptosi protein，XIAP）、杆状病毒 IAP 重复序列 3
证实氢分子可以显著降低肝癌发生率，缩小肿瘤 （BIRC3）的表达量降低。高浓度（60%）的氢气还可
体积，同时伴随氧化应激指标的下降 ［13］ 。富氢水 造成 p21、caspase7、caspase9 蛋白在肺癌 A549 细胞
还可以降低次氮基三乙酸铁（Ferric nitrilotriacetate， 株及A549细胞转移瘤组织中表达的上升，以及细胞
Fe⁃NTA）诱导的 Wistar 大鼠肾细胞癌的发生率，并 周期蛋白依赖性激酶 4（cyclin dependent kinase 4，
能抑制大鼠肿瘤的生长 ［14］ 。富氢水不但抑制了肾 CDK4）表达的下降 ［23］ 。Wang 等 ［24］ 研究还发现氢气
脏组织的炎症反应和巨噬细胞的聚集，而且还使血 抗非小细胞肺癌与染色体凝聚有关，氢气干预可以
管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor， 抑制 A549 和 H1975 细胞中染色体结构维持蛋白 3
VEGF）表达、信号传导与转录激活因子 3（signal （chromosome structure maintenance protein 3，SMC3）
transduction and transcription activator 3，STAT3）磷 基因及蛋白的表达，进而改变细胞周期。氢气在小
酸化水平和增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear 鼠体内还可以抑制肺癌组织中 Ki⁃67 抗原、环氧合
antigen，PCNA）的 表 达 受 到 抑 制 。 罗 马 大 学 的 酶⁃2（COX⁃2）、VEGF 的表达 ［25］ 。Ye 等 ［26］ 发现含氢
Frajese 等 ［15］ 发现富氢电解水处理可诱导乳腺癌细 电解水可通过抑制细胞外信号调节激酶（extracellu⁃
胞（人MCF⁃7、MDA⁃MB⁃453细胞和鼠TUBO细胞）的 lar signal regulated kinase，ERK）活化下调A549细胞
凋亡，降低人表皮生长因子受体⁃2（ErbB2/neu）的表 中 VEGF 基因的转录和蛋白表达。此外，氢气可通
达，并破坏细胞外信号调节激酶（ERK1/2）和蛋白激 过对STAT3/Bcl2 通路活化的抑制促进肺癌细胞凋
酶B（AKT）的磷酸化，且富氢电解水的作用不受p53 亡或自噬，且抑制自噬可进一步增强肺癌细胞的
抑癌基因、雌激素受体（estrogen receptor，ER）和孕 凋亡 ［27］ 。氢气治疗还能够通过抑制CD47/CDC42通
激素受体（progesterone receptor，PR）状态的影响。 路的激活抑制肺癌恶化，有望成为 CD47 高表达肿
氢气选择性地与ROS反应，减轻了细胞的染色体损 瘤患者的一种有效治疗手段 ［28］ 。以上研究为氢气
伤，还可能抑制肿瘤相关信号通路的异常活化，使 治疗肺癌提供了依据，氢气对肺癌的疗效还需体内
