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研究人员证实了氢气吸入对后肢卸载条件下脑功能下降的保护作用

摘要 航天员在航天飞行过程中受到各种物理化学因素的影响,导致一系列的病理生理变化。许多研究表明,太空飞行会导致氧化应激并诱发宇航员的大脑

航天员在航天飞行过程中受到各种物理化学因素的影响,导致一系列的病理生理变化。许多研究表明,太空飞行会导致氧化应激并诱发宇航员的大脑功能紊乱,从而对神经元功能和大脑结构产生负面影响。然而,需要进一步探索潜在的机制和对策。此外,观察到氢气对缺血再灌注损伤、电离辐射损伤、炎症性疾病以及代谢和神经退行性疾病具有预防和治疗作用。越来越多的证据表明,氢可以作为一种治疗性抗氧化剂。在最近发表在 Space: Science & Technology 上的一篇研究论文中,来自中国北京的中国宇航员研究训练中心的作者,

首先,作者对实验材料和方法进行了说明。在实验中,无特定病原体(SPF)设施的 Sprague-Dawley 雄性大鼠购自卫同丽华(中国北京)实验动物中心,并在 SPF 的中国航天员研究训练中心的 SPF 设施中进行维护。在环境温度和湿度下进行 12 小时光照/黑暗循环,并喂食标准食物。7天后,将大鼠随机分为4组:1)对照组(Ctrl)组,大鼠在正常条件下饲养;2)Ctrl+H2组,大鼠在正常条件下用5%左右的氢气处理,每次90分钟,每天2次;3) HU,对大鼠进行后肢卸载处理;4)HU+H2组,大鼠在后肢卸荷条件下给予约5%的氢气,每次90 min,每天2次。5% H2 是通过将氢气/氧气发生器产生的 H2–O2(66% 氢气和 33% 氧气)与空气混合而获得的。所有动物实验均经中国航天员科研训练中心动物伦理与实验安全委员会批准(参考编号:ACC-IACUC-2020-006)。后肢卸载 28 天后,进行行为评估、神经递质水平分析、组织学分析、GSSG、GSH、MDA、SOD 和 CAT 测定、靶向代谢物分析、mRNA 测序、RNA 提取和实时 PCR、蛋白质印迹和统计进行分析。所有动物实验均经中国航天员科研训练中心动物伦理与实验安全委员会批准(参考编号:ACC-IACUC-2020-006)。后肢卸载 28 天后,进行行为评估、神经递质水平分析、组织学分析、GSSG、GSH、MDA、SOD 和 CAT 测定、靶向代谢物分析、mRNA 测序、RNA 提取和实时 PCR、蛋白质印迹和统计进行分析。所有动物实验均经中国航天员科研训练中心动物伦理与实验安全委员会批准(参考编号:ACC-IACUC-2020-006)。后肢卸载 28 天后,进行行为评估、神经递质水平分析、组织学分析、GSSG、GSH、MDA、SOD 和 CAT 测定、靶向代谢物分析、mRNA 测序、RNA 提取和实时 PCR、蛋白质印迹和统计进行分析。

然后,作者展示了他们的实验分析结果。结果总结为四点。(1)氢气吸入改善了脑功能,减轻了后肢卸载引起的海马病理损伤。(2) 氢气吸入改善了大鼠脑内后肢卸载诱导的氧化应激水平。(3) 氢气吸入改善了大鼠脑内后肢卸载引起的葡萄糖代谢紊乱。(4)氢气改善卸荷致大鼠脑功能障碍的潜在机制:后肢卸荷可能通过影响RGS13的表达,通过PGC-1α和BDNF诱导认知缺陷,而H 2 减轻了这些作用 。

最后,作者得出结论。本研究提示氢气对后肢卸载所致脑损伤具有保护作用,这与氢气处理在减轻抗氧化活性和调节糖代谢方面的明显作用密切相关。PGC-1α 和 BDNF 的变化,这些代谢和脑功能的关键调节因子,可能参与了这一过程。需要进一步探索潜在的机制。氢气的脑保护作用为宇航员在航天飞行中提供了一种潜在的保护措施。

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