神经退行性疾病(NDs)是一组衰老性疾病的统称，通常由神经元细胞死亡引发，常见表现为运动、记忆功能受损。最新研究证据表明，氧化应激(OS)在许多脑相关疾病的发病机制中起到了重要作用，如阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、脑缺血和其他脑损伤等。
我们的细胞必须保持适度的氧化水平，才能维持正常的生理功能。然而，当这个水平超过一定程度，造成氧化应激(OS)，就会导致氧化损伤，导致细胞凋亡。
人体内有一套内源性抗氧化系统，包含超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽等，它们能够维持人体氧化平衡，清除自由基等引起氧化应激的物质，保护神经细胞。当这种平衡机制被破坏，就会发生氧化应激，引起各种神经退行性疾病。例如，当SOD活性被破坏，会激活与帕金森病(PD)和阿尔茨海默病(AD)中与氧化应激(OS)相关的发病机制。
近年来，研究人员一直在评估抗氧化剂在预防、缓解神经退行性疾病中的作用。最近，分子氢(H2)作为一种安全有效的医用气体，通过清除羟基自由基(OH)、过氧亚硝酸盐(ONOO-)等自由基，减轻氧化应激(OS)水平，在医学领域引起了极大的
各种研究都强调了氢气通过降低氧化应激(OS)水平发挥其积极作用。有许多方便有效的氢气给药途径，例如吸入氢气、口服富氢水(HRW)、注射富氢生理盐水(HS)、直接作用于患处(如淋浴、滴眼液等)。
氢气对不同急性神经元疾病的有益作用
氢气被报道为大鼠缺血再灌注(IR)脑损伤模型中有治疗作用，对脑白质模型中视神经的IR损伤具有预防作用;饮用富氢水(HW)或吸入氢气，可降低引发帕金森病(PD)神经毒素的水平;氢气可以减轻急性脑梗死患者的脑损伤。
其他研究成果，如经常饮用富氢水可以降低急性应激反应的危害(由剧烈的、异乎寻常的精神刺激、生活事件或持续困境的作用下引发的精神障碍)，并促进神经炎症的恢复;氢气可以减少促炎细胞因子、小胶质细胞和8-羟基-2-脱氧鸟苷(8-OHdG)的激活，从而减少胎儿大脑中的氧化损伤和神经炎症;富氢水通过降低血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平，对新生儿缺氧缺血性脑病具有保护作用。
在安全性方面。吸入氢气不会影响血压、身体酸碱度、体温等生理指标，几乎没有副作用，因为它只会与OH等自由基发生作用。
氢气可清除ROS自由基，在减轻许多组织和器官(包括心脏、大脑和肺)的炎症方面极为有效.富氢水因其抑制炎症反应、减轻神经元凋亡的功能，被广泛研究。
帕金森病(PD)是由大脑中多巴胺能神经元(dopaminergicneuron)细胞大量死亡导致的，也是继阿尔茨海默病(AD)之后，排名第二的神经退行性疾病。它由两种机制导致，一是过度的氧化应激(OS)，二是泛素-蛋白酶体系统的异常。泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasomesystem,UPS)是细胞内蛋白质降解的主要途径，参与细胞内80%以上蛋白质的降解。多巴胺本身是一种促氧化剂，当多巴胺能细胞暴露于高水平的ROS中，在神经元细胞中，异常的泛素-蛋白酶体系统经常会诱导不溶性α-突触核蛋白的积累，最终导致神经元细胞死亡，而氢气可以逆转这种影响。
阿尔茨海默病(AD)是最常见的神经退行性疾病，其特征是不规则的β-淀粉样蛋白(Aβ)和tau聚集。各种研究已经证明了，氢气在不同的阿尔茨海默病(AD)模型中的积极作用。例如，富氢水可以预防认知障碍、降低氧化应激(OS)水平，同时观察到氢水能缓解束缚应激后海马齿状回神经增殖抑制;在脑室内注射Aβ(1-42)老年性痴呆动物模型中，通过含氢生理盐水治疗，发现学习和记忆障碍减轻、Aβ减少、神经炎症减轻，同时观察到氢水能抑制脂质过氧化和炎症介质，如IL-6和TNF-α。氢气这种保护作用，是由于激活了c-Junn末端激酶(JNK)和核因子κB(NF-κB)通路。一项对痴呆症小鼠模型的研究发现，氢水降低了氧化应激(OS)水平，防止了记忆、认知能力的下降，同时增加了小鼠的寿命。
氢气对各种疾病作用的试验
脑部病变是自闭症、脑瘫、智力迟缓和其他各种障碍发展的关键因素。围产期窒息是造成新生儿脑损伤的主要原因之一，吸入氢气可减少新生儿缺氧引起的神经元凋亡。
氢气还可以刺激能量代谢以减少神经元损伤。例如，它可以上调FGF21的表达。一项研究表明，利用七氟醚，导致小鼠出现类似于自闭症的异常社会行为，而氢气体处理，消除了小鼠中由七氟醚引起的氧化应激的增加，从而改善了自闭症相关症状。
大量研究表明，中枢神经系统疾病的发生率很高，例如视网膜缺血。使用含氢滴眼液，可抑制OH的增加，减少氧化应激(OS)导致的细胞凋亡对视网膜造成的损害，保护缪勒氏细胞(在维持视网膜的结构和功能中起着重要作用)、星形胶质细胞、小胶质细胞等免受氧化应激(OS)带来的影响。
当声音过大，会引起耳毛细胞的过度刺激，导致氧化应激的产生，引起致细胞死亡。在动物模型试验中，注射含氢生理盐水，可以保护动物免受噪音造成的听力损失。
在发展中国家，脑外伤、脊髓损伤，每年会导致大量患者死亡和残疾。氢气可以保护脑外伤引起的神经元细胞死亡，这是因为吸入氢气可防止氧化应激(OS)产物的生成，并提高内源性抗氧化剂(SOD和CAT)在脑组织中的酶活性，起到保护作用。另外，氢气治疗也能预防脑部脓毒症和LPS炎症。
虽然包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等几种神经退行性疾病还无法治愈，但大量研究表明，氢气对这些疾病的预防、治疗、症状缓解等具有明显作用。迄今为止，还没有关于氢气治疗出现明显副作用的报道，氢气在日常治疗中，相对容易实施、便宜且有效。
然而，每种疾病的氢气治疗最佳途径、剂量不同，需要根据不同疾病、不同症状，采用不同的治疗方案，以实现其最佳临床应用。
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