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水素杯主要:氢水医治癌症的研讨【氢的传奇网】

更新时间:2017-09-13 21:23:11来源: www.678w.cn 责任编辑:
导读:氢气治疗癌症最早在1975年就有学者在《科学》杂志上报道,但该研究是呼吸8个大气压氢气持续14天,和我们个别讲的氢气医学效应在剂量上相差迥异。关于氢气对癌症的治疗作用,

氢气治疗癌症最早在1975年就有学者在《科学》杂志上报道,但该研究是呼吸8个大气压氢气持续14天,和我们个别讲的氢气医学效应在剂量上相差迥异。关于氢气对癌症的治疗作用,日本学者有结合纳米白金对癌细胞的研究,也有和化疗药物结合治疗癌症的研究。始终没有单纯用小剂量氢气或氢水对癌症治疗后果的研究报到。最新这一来自上海交通大学的研究能够说是氢气治疗癌症方面的首创性研究,证明饮用氢水能抑制癌症生长。

我以为,氢气治疗癌症这事比较大,需要更多研究机构进一步验证。动物实验结果也不即是人类同样有效。不外确切有很多人盼望氢气真可以具有治疗癌症的作用。日本学者太田成男在2007年论文发表后的一次学术讲演中,主持人就说氢气的最重要作用应该是治疗癌症。但惋惜后来并没有这方面的研究报道,给这个范畴留下了一个悬念。氢气作为预防癌症的工具价值应当比较大。

倡议发展氢气防备癌症复发的大范围临床研究

氢气医学开创人太田成男教学访谈(视频)

太田成男传授说明氢气效应

富氢水对结直肠癌荷瘤小鼠肿瘤的生长抑制作用及其机制

张瑶, 姜婧, 周海?, 蒋芮, 李雅婷, 宋破华        

摘要: 目标初步探讨富氢水(hydrogenrich water,[H]H2O)对结直肠癌荷瘤小鼠肿瘤的抑制作用及其机制。方法小鼠右腋皮下接种人结直肠癌SW480细胞(4×106/只),建立移植瘤小鼠模型,造模的同时给予小鼠自由饮用富氢水(0.8 mg/kg),逐日早、中、晚3次改换新鲜富氢水。对照组给予普通水。荷瘤28 d后处逝世小鼠,取肿瘤组织,通过检测肿瘤体积和质量断定肿瘤的生长情况。用免疫组化法检测肿瘤组织中Ki67蛋白的表达,TUNEL法检测细胞凋亡情况,比色法检测谷胱甘肽(GSH)及氧化型谷胱甘肽(GSSG)水平,基因芯片和qRTPCR方法筛选并验证差异表达基因。结果与对照组相比,富氢水干预后可抑制小鼠肿瘤的造成,减小肿瘤体积和质量(P < 0.01,P < 0.05),降低Ki67蛋白的表达(P < 0.05),促进细胞凋亡(P < 0.05),增高GSSG/GSH比值(P < 0.05);富氢水干预可调节γ干扰素(IFNγ)相关基因的表达。论断在结直肠癌中,富氢水可通过抑制细胞增殖、促进细胞凋亡、调节细胞内氧化还原环境及IFNγ相关基因的表达而发挥抗肿瘤活性作用。

结直肠癌是常见消化道恶性肿瘤之一,其发病率在全世界范畴内处于恶性肿瘤第3位,在西方发达国度中处于第2位[12]。在我国,跟着近年来居民生活水平的提高和饮食习惯的转变,结直肠癌的发病率也呈回升趋势,位居恶性肿瘤和致死因素的第4位[3]。结直肠癌早期诊断率低,术后易复发,具有高侵袭性和高病死率的特色,所以从膳食养分干预的角度寻找能有效抑制结直肠癌细胞增殖的功能性物质具有重要意义。

研究发现氢分子具备良好的抉择性抗氧化及抗炎作用[4]。富氢水(hydrogenrich water,[H]H2O)含有较高浓度的氢气,目前对于富氢水的研究大多缭绕其良好的抗氧化及抗炎活性,及其在缺血再灌注损害、糖尿病等代谢性疾病的利用[56],将其运用于肿瘤的预防及治疗方面的研究较少。有研究表明富氢水可明显抑制放疗引起的氧化应激反映,减轻放疗的不良反响,有效改良接收放疗的肝癌患者的生涯质量,提示富氢水可帮助用于恶性肿瘤患者的放化疗[7];Li等[8]证实富氢水可减轻化学毒性物资所致的大鼠肾脏伤害,并抑制早期肿瘤的发生。我们前期在动物实验中发现,富氢水对葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导的慢性结直肠炎及结直肠癌存在较好的预防作用,能显著抑制肿瘤的产生(未发表数据)。本研究利用皮下接种人结直肠癌细胞系SW480细胞建立荷瘤小鼠动物模型,初步探讨富氢水对肿瘤构成、成长的抑制作用及其分子机制。

 

1 材料和办法

1.1资料

BALB/c雄性裸鼠购于上海斯莱克试验动物有限公司[动物允许证号:SYXK(沪)20100101],4周龄,体品质(20±2) g;结直肠癌细胞系SW480购于中国迷信院上海细胞库;DMEM培育基购于上海源培生物科技有限公司;胎牛血清(FBS)购于Gibco公司;鼠抗人Ki67单克隆抗体工作液及EnVisionTM二抗均购于上海长岛生物技术有限公司;TUNEL试剂盒购于瑞士罗氏公司;活性氧(ROS)检测试剂盒(S0033)、谷胱甘肽(GSH)跟氧化型谷胱甘肽(GSSG)检测试剂盒(S0053)均购于上海碧云生成物技巧研讨所;焦碳酸二乙酯(diethyl pyrocarbonate,DEPC)购自上海索宝生物科技有限公司;TRIzol®试剂购于Life Technologies公司;无水乙醇、三氯甲烷、异丙醇均为国产优级纯,购自上海晶纯生化科技股份有限公司;引物由Invitrogen公司合成;荧光定量PCR(qRTPCR)试剂盒PrimeScript® RT ReagentKit (Perfect Real Time,RR037A)购于宝生物工程(大连)有限公司;富氢水(0.8 mg/kg, 还原电位500 mV)由北京活气氢源饮品有限公司供给。

 

1.2实验动物分组及模型树立

将16只4周龄的BALB/c雄性裸鼠随机分为对照组(Ctrl, n=8)和富氢水干预组([H]H2O, n=8)。首先,取对数生长期的SW480细胞,于裸鼠右腋皮下接种(4×106/只)。接种后,为保障水中氢气浓度,富氢水干预组每天早、中、晚3次调换新颖富氢水供小鼠自在饮用;对照组给予普通水。察看肿瘤的生长情况,用直尺丈量肿瘤长度(a)、宽度(b),用公式V=ab2π/6盘算其体积。荷瘤28 d后正法小鼠,取肿瘤组织,称质量落后行后续实验。 

1.3免疫组化检测Ki67抒发

1.4TUNEL染色检测细胞凋亡 

1.5氧化应激相关指标的检测

1.6差异表达基因检测

1.7qRTPCR方式验证部门基因的表达

 1.8统计学处置

 

2 结果

2.1 富氢水对荷瘤小鼠肿瘤体积和质量的影响

与饮用一般水的对照组比拟,富氢水干预组小鼠整体成瘤情况受到抑制(图 1A、1B),详细表示为富氢水干预组小鼠的肿瘤体积和质量均低于对照组(图 1C、1D; P < 0.01, P <0.05);第28地利,富氢水干预组小鼠的肿瘤体积为(587±64) mm3,质量为(0.262±0.028)g,均低于对照组[均匀肿瘤体积为(892±108) mm3,质量为(0.438±0.034)g;P < 0.01]。

 

图 1 富氢水对裸鼠体内成瘤能力的影响

Fig1 Inhibitory effects of hydrogenrich water on the growth of tumor in nude mice

2.2富氢水对荷瘤小鼠结直肠癌组织中Ki67蛋白表白及细胞凋亡的影响

富氢水干涉组Ki67蛋白表达阳性细胞率为(11.0±2.8)%,而对比组为(28.0±3.6)%,两组比较差别有统计学意义(P < 0.05),阐明富氢水干预后小鼠结直肠癌细胞的增殖才能削弱。采取TUNEL法检测两组小鼠结肠癌组织的细胞凋亡情形,成果表明,富氢水干预组凋亡细胞率为(14.8±2.2)%,而对照组仅为(2.6±0.4)%,两组比拟差异有统计学意思(P < 0.05),表明富氢水可增进结肠癌细胞凋亡,见图 2。

 

图 2 富氢水对荷瘤小鼠结肠癌组织Ki67蛋白表达及细胞凋亡的影响

Fig2 Expression of Ki67 protein and the apoptosis in colon tumor tissues of[H]H2O and Ctrl groups

2.3富氢水对荷瘤小鼠结直肠癌组织氧化应激状态的影响

如图 3所示,与对照组相比,富氢水干预后并未显著降低小鼠结肠癌细胞内ROS的含量,而是通过降低GSH和升高GSSG水平(P < 0.05)发挥抗肿瘤作用。与饮用普通水的对照组相比,富氢水干预组GSH程度下降了22%,而GSSG含量升高了38%,从而显著进步了GSSG/GSH的比值(P < 0.05)。

 

图 3 富氢水对荷瘤小鼠结肠癌组织氧化应激状况的影响

Fig3 Effects of hydrogenrich water on oxidative stress in tumor bearing mice

2.4富氢水对荷瘤小鼠结直肠癌组织部分基因表达的影响

为了进一步探究富氢水抑制结肠癌细胞增殖、促进其凋亡的分子机制,本研究利用基因芯片比较了富氢水干预组与饮用普通水的对照组小鼠肿瘤组织的差异表达基因(图 4A、4B),其差异表达基因的验证结果如图 4C所示。从图中可以看出,与对照组相比,富氢水干预可上调Mmp9、II12rb1、Csf2rb、Tnfaip8l2、Cxcl9(P < 0.05),下调Cdk6、Nrp2及Cldn24等γ干扰素相关基因(P < 0.05)。

 

图 4 富氢水对荷瘤小鼠结直肠癌组织局部基因表达的影响

Fig4 Effects of hydrogenrich water on gene expression profiles in colon tumortissues of [H]H2O and Ctrl groups

 

3 探讨

早在1975年,Dole等[11]将患有鳞状细胞癌的无毛小白鼠放于高压氢气舱内(8 MPa,2.5%氧气,97.5%氢气),发现氢气可使皮肤肿瘤消退。但因为高压氢气用于临床治疗存在平安隐患,此类研究并未引起广泛留神。直至2007年,日本学者采用化学反应、细胞学等手腕,证明氢气溶解在液体中可取舍性中和羟自由基和亚硝酸阴离子(两者皆为氧化损伤的重要介质)[12]。这一发现引起了研究氢气治疗疾病的高潮,大批研究接踵发现氢在脑组织缺血再灌注损伤[13]、炎症[14]、电离辐射损伤[15]、神经系统损伤以及代谢综合征[1617]等疾病中均发挥一定的作用。

近年来,通过采用增添压强等技术将氢气溶解于水中,制备取得了给予便利且保险的富氢水,推进了氢在临床研究中的应用。研究发现富氢水可减轻组织氧化应激和炎症反应[1819]。另有少量研究表明,富氢水对肾癌[8]及非酒精性脂肪肝引发的肝癌拥有必定的预防作用[20]。本研究利用结肠癌荷瘤小鼠动物模型,研究了富氢水对结肠癌肿瘤细胞增殖、凋亡及氧化应激状态的影响,结果表明富氢水可有效抑制肿瘤细胞的增殖,抑制肿瘤的生长,诱导肿瘤细胞凋亡,并进一步证明了富氢水抗肿瘤生物学活性的发挥与其对肿瘤组织氧化应激状态的调节作用有关。

机体尤其是线粒体发生的ROS在各种细胞信号转导中表演重要角色。一方面,危险因素如抽烟、环境传染物、辐射、病毒沾染等可通过诱导产生大量ROS引发慢性病如恶性肿瘤的发生;另一方面ROS可通过激活NFκB、AP1(activator protein1)等转录因子,调控炎症反应以及肿瘤细胞增殖、侵袭、转移及血管生成等。ROS还可调控抑癌基因如p53、PTEN及Rb基因的表达;然而肿瘤的放、化疗又是通过产生大量ROS发挥杀伤肿瘤细胞的作用,另外一些功能性抗肿瘤活性物质又通过肃清ROS减轻氧化应激状态,以发挥预防肿瘤的活性。这提示ROS的功能相似于TNFα、炎症反应及NFκB,具有“抑癌”及“促癌”的“双刃剑”效应,提示机体氧化应激状态的调控在肿瘤治疗中可能具有重要的作用[21]。已有研究表明GSH的损耗对细胞氧化应激平衡的调节及细胞死亡通路的激活发挥重要的中枢调控作用[22],本研究发现富氢水干预后,固然并未降低结肠癌组织细胞内ROS的含量,但可降低GSH水平、升高GSSG水平,提高GSSG/GSH的比值,从而攻破细胞内的氧化还原均衡,使肿瘤组织处于ROS应激状态,这可能是富氢水发挥抗肿瘤活性的机制之一。

为了进一步探索富氢水克制肿瘤细胞增殖、促进其凋亡的分子机制,本研究还应用基因芯片对照研究了富氢水干预组与对照组的差异表达基因,发明富氢水干预后可影响γ干扰素相关基因的表达。干扰素是一类主要的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节细胞因子,普遍用于造血体系恶性肿瘤、淋巴瘤及多种实体瘤的临床医治。研究表明干扰素与细胞名义受体联合后,重要通过JAK/STAT信号道路,调节如凋亡相关分子Fas/FasL、TRAIL/APO2、抑癌基因bax、bak及p53等一系列干扰素刺激基因(IFNstimulated genes,ISGs)的表达,这些ISGs与细胞凋亡及细胞周期亲密相干[23]。此外,烦扰素还可放大由caspase引诱的线粒体功效杂乱效应,诱导线粒体途径的细胞凋亡。因此,干扰素可通过调节细胞周期、抑癌基因的表达及加强肿瘤细胞对凋亡信号的敏理性,诱导肿瘤细胞凋亡,施展其抗肿瘤生物学活性。本研究结果表明富氢水干预可上调Mmp9、II12rb1、Csf2rb、Tnfaip812、Cxcl9,下调Cdk6、Nrp2及Cldn24等γ干扰素相关基因的表达(P < 0.05),其中Mmp9基因参与肿瘤的转移及血管生成[24];Csf2rb基因参加JAK/STAT信号通路、调控细胞凋亡等[25];Cxcl9基因参与Notch信号通路,从而介入调控细胞凋亡及细胞周期[26];Nrp2基因不仅与血管天生相关,还可调控细胞增殖、细胞周期、细胞活动和细胞迁徙、细胞分化、细胞凋亡等[27]。上述研究结果提醒富氢水可能通过影响多个靶基因发挥肿瘤的抑制造用,对上述基因的详细调控机制和门路尚须要进一步研究。

20161117 张瑶等 氢思语

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