氢气医疗应用简史
最早的关于氢具有药用特性的报告之一是托马斯·贝多斯（Thomas Beddos，1793-1760）在1808年夏天写给查尔斯·达尔文的祖父伊拉斯谟·达尔文的一封公开信中：给伊拉斯谟·达尔文医学博士的一封信，关于治疗肺部消耗和其他一些迄今为止发现无法治愈的疾病的新方法。贝多斯在英国布里斯托尔的医疗气动研究所工作。然而，这份文件的范围有限。
提比留斯·卡瓦洛画像
1798年，意大利那不勒斯物理学家提比略·卡瓦洛（Tiberius Cavallo，1749-1809）于1779年移居伦敦，他写了一篇关于呼吸研究的更长的论文：一篇关于人造气体药用特性的文章。附有关于血液性质的附录。在这篇文章中，他讨论了氢气的治疗用途。他报告说，吸入硫酸和铁反应产生的氢气，对肺部炎症、咳嗽和其他与炎症有关的疾病有益。他报告说，在 “肺部区域发紧和剧烈咳嗽” 的情况下，“通过呼吸 4 夸脱氢气和 20 夸脱普通空气的混合物（16%氢气），经常获得显着且几乎瞬间的缓解”。汉弗莱·戴维（Humphry Davy，1778-1829：以发明采矿安全灯戴维灯而闻名）在布里斯托尔的贝多斯的指导下进行了类似的工作。1800年，戴维写了一篇关于一氧化二氮影响的长篇论文，甚至考虑了它的麻醉作用。它的标题是研究，化学和哲学;主要涉及一氧化二氮，或脱硫亚硝空气及其呼吸。作为“对照”，戴维使用了多种气体，包括氢气，他将其与一氧化二氮（N2他在一系列生物体上使用包括氢气在内的气体，包括几种哺乳动物，昆虫，两栖动物，鱼类，蜗牛和蠕虫，按照今天的标准，这被认为是不合适的实验。他还进行了广泛的自我实验，并将他的气体送给朋友和患者，其中一些人是名人和知名人士。有关Beddoes，Cavallo和Davy在论文中所说的话的更多详细信息，请参阅作者的另外综述。直到1975年，氢气再次进行了研究，这次是作为小鼠皮肤癌的高压氢治疗。贝勒大学和德克萨斯A&M大学的Dole及其同事在《科学》杂志上报道了高压氢治疗对小鼠皮肤癌的显着积极生物学影响。然而，在1978年，阿拉巴马州伯明翰南方研究所的Roberts无法在小鼠中使用实体可移植肿瘤重新获得这些显着结果。1988年，Neale提出了一个假设，基于氢气的标准的还原潜力，通过肠道细菌产生的肠道氢气可能是一种有效的抗氧化剂。近20年后，马萨诸塞州波士顿福赛斯研究所和佛罗里达大学的一份报告验证了氢通过肠道微生物群的保护作用。他们发现用氢气重建肠道微生物群-产生大肠杆菌，但不产生氢气-缺乏突变的大肠杆菌，对刀豆球蛋白A诱导的肝炎具有保护作用。抗糖尿病药物，α-葡萄糖苷酶抑制剂，姜黄和牛奶增加人体呼吸氢浓度。α-葡萄糖苷酶抑制剂阿卡波糖对预防心血管疾病和高血压的额外作用尚不明确。众所周知，姜黄对许多人类疾病具有治疗潜力。这些化合物的作用可以通过细菌产生氢气。此外，摄入膳食纤维果胶或高直链淀粉玉米可增加盲肠析氢的产生，可缓解大鼠缺血再灌注损伤。1996年，英国大卫·琼斯（David Jones）在《自然》杂志的“代达罗斯”专栏中写道，氢气作为抗氧化剂对抗羟基自由基和帮助减少炎症的好处，被描述为科学界持续时间最长的笑话之一。他的模仿继续关于虚构的“DREADCO化学家”创造可溶性氢饮料。具有讽刺意味的是，本专栏中关于氢的许多虚构想法现在已成为现实，也许是偶然的。琼斯关于氢的专栏促使Gharib及其同事在2001年研究了两周70%氢气对血吸虫病相关慢性肝脏炎症小鼠模型的影响。小鼠表现出改善的血液动力学，增加抗氧化酶活性，增加一氧化氮合酶II活性，并降低纤维化和肿瘤坏死因子- α水平。尽管有这些有利的影响，但人们对氢气的生物医学应用兴趣不大。也许源于高压氧氢气治疗不是一种临床上可行的选择。由于氢气气体在氧气存在下是高度易燃的，我们显然需要呼吸氧气来维持生命。因此，氢疗法在临床上似乎不可行。然而，这项研究在2007年之后呈指数级增长，当时Ohsawa及其同事在Nature Medicine上发表了他们的报告。他们报告说，浓度仅为1-4% 氢气气体（低于可燃性水平）显着降低了大脑中动脉闭塞引起的缺血再灌注损伤大鼠模型中的脑梗死体积。作者进一步证明，在生物学上可行的浓度下，将溶解在培养细胞培养基中的氢选择性地降低了有毒羟基自由基的水平（•OH），但并未降低其他生理上重要的活性氧/氮物种（ROS/RNS）（例如，超氧化物、一氧化氮、过氧化氢）。15年后的今天，对氢气已经产生了2000多篇关于其潜在医疗应用的出版物。超过100项人体研究表明，在各种疾病中，动物对人类的转化潜力。这些疾病包括代谢综合征、糖尿病、高脂血症、帕金森病、认知障碍、类风湿性关节炎、慢性乙型肝炎、血管功能、运动表现、脑梗塞等疾病，2017年，日本厚生劳动省批准一项使用吸入氢气的临床试验作为治疗心脏骤停后综合征的先进药物。2019年，世界遭受了由SARS-CoV-2病毒引起的大流行的袭击，导致一种称为COVID-19的疾病。全球数百万人受到影响。截至2023年2月底，世界卫生组织（WHO）报告说，有755,703,002例确诊和6,836,825例死亡病例。氢疗法已被用于COVID-19的临床试验，并在一些地区的医院中使用，具有积极作用。
