低氘水的醫(yī)學(xué)研究綜述范文

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1低氘水與動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病

DDW可顯著降低血脂，促進(jìn)膽固醇流出，改善高脂血癥時(shí)的凝血和纖溶系統(tǒng)功能狀態(tài)，可能具有保護(hù)心血管系統(tǒng)的作用。動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis，As)導(dǎo)致的心腦血管疾病已成為危害人類(lèi)健康的主要疾病之一，而Steinberg提出的動(dòng)脈粥樣硬化的氧化學(xué)說(shuō)認(rèn)為，活性氧及其相關(guān)氧化產(chǎn)物損傷內(nèi)皮并誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞釋放各種促炎因子是引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化炎癥反應(yīng)的始動(dòng)因素，抗氧化應(yīng)激可能抑制動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程。Olariu等［5］觀察DDW對(duì)機(jī)體紅細(xì)胞抗氧化物酶類(lèi)的影響，結(jié)果顯示飲用DDW的大鼠比飲用自然水丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量下降，還原型谷胱苷肽(glutathione，GSH)值顯著增高，谷胱苷肽還原酶(glutathioneReductase，GSH-Red)活性、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase，SOD)活性顯著增高，提示DDW可影響機(jī)體抗氧化系統(tǒng)，較長(zhǎng)時(shí)間飲用可能起到抗氧化的作用。Olariu［6］還在鎘中毒大鼠實(shí)驗(yàn)中觀察到DDW可部分中和鎘中毒引起的氧化損傷，但是不能完全修復(fù)鉻中毒引起的機(jī)體損害［7］。Petcu等［8］研究表明，DDW能通過(guò)增加嗜中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞的數(shù)量，介導(dǎo)抗氧化物酶活性增加，從而顯著減輕氧化應(yīng)激效應(yīng)和發(fā)揮抗氧化作用。由此，我們可以推測(cè)，低氘水可能具有一定抗As的作用。

2低氘水與糖尿病

糖尿病發(fā)病率逐年攀升，低氘水與糖尿病的關(guān)系也引發(fā)學(xué)界關(guān)注。周振宇等［9］在糖尿病大鼠模型的實(shí)驗(yàn)中觀察到，DDW和低氘白酒可顯著降低空腹血糖水平，提升空腹胰島素水平，改善胰島細(xì)胞形態(tài)、體積和分布。Molnár．等［10］報(bào)告，低氘水能促進(jìn)鏈脲佐菌素(streptozotocin，STZ)誘導(dǎo)的糖尿病大鼠葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(glucosetransporter4，GLUT4)從胞內(nèi)易位至細(xì)胞膜并增強(qiáng)葡萄糖的攝取。并在30名年齡在18～60歲之間的糖尿病志愿者中進(jìn)一步觀察到，每天飲用1.5LDDW的11名患者(36.6%)胰島素抵抗減輕，全身葡萄糖攝取量從0.2mg/min增至每公斤4.2mg/min，提示DDW不但可以降低空腹血糖水平，還具有緩解胰島素抵抗的作用。Aneta等［11］探討DDW對(duì)經(jīng)化療大鼠血漿總糖蛋白和糖基化水平影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，DDW處理組所有大鼠與其對(duì)照組相比血漿總糖蛋白和糖基化水平均顯著降低。

3低氘水的抗衰老作用

伴隨年齡增長(zhǎng)機(jī)體清除自由基能力下降，堆積的自由基引發(fā)組織細(xì)胞損傷促成機(jī)體衰老。2010年王潔在亞急性衰老小鼠模型上觀察到，飲用氘體積分?jǐn)?shù)為0．0050%的DDW，血清、心肌和肝組織SOD含量顯著增高，活力增強(qiáng);MDA含量顯著下降，心組織勻漿和肝組織單胺氧化酶(monoamineox-idase，MAO)含量顯著降低，乳酸脫氫酶(lactatede-hydrogenase，LDH)活力增高，過(guò)氧化脂質(zhì)(lipidper-oxides，LPO)含量顯著減低，總抗氧化能力(totalan-tioxidantcapacity，T-AOC)活力增高，提示DDW可通過(guò)提高內(nèi)源性抗衰老物質(zhì)的活性［12］。Avila等在錳毒性秀麗隱桿線蟲(chóng)衰老模型上研究DDW對(duì)衰老的影響，結(jié)果顯示DDW處理可恢復(fù)壽命調(diào)控因子(abnormaldauerformation-16，DAF-16)基因表達(dá)和總蛋白激酶B(totalproteinkinaseB，tAKT)、SOD的水平，提示DDW可能通過(guò)抑制活性氧以延緩衰老過(guò)程，通過(guò)調(diào)節(jié)DAF-16信號(hào)通路延長(zhǎng)秀麗隱桿線蟲(chóng)壽命［13，14］。Balint等［15，16］等也報(bào)道飲用DDW喂養(yǎng)老齡貓和狗可整體提高動(dòng)物的生命力。Seki等認(rèn)為可能是低氘水降低細(xì)胞內(nèi)氘含量所致。

4低氘水的抗輻射損害作用

一定劑量的射線輻射可造成一系列的機(jī)體損傷，如貧血、免疫功能降低、及內(nèi)分泌失調(diào)等。高濃度氘可破壞C-H鍵的連接，造成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)斷裂和替換，引起核糖核酸排列混亂，加據(jù)輻射損傷，而低氘水具有防止輻射損傷的作用。早在1999年Bild等就在小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，連續(xù)15天飲用DDW的小鼠γ射線照射后存活率從25%提高到60%，并使白細(xì)胞，紅細(xì)胞和血小板數(shù)保持在正常范圍，血清調(diào)理功能和巨噬細(xì)胞等免疫學(xué)參數(shù)顯著增高。Bild［17］根據(jù)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為DDW的抗輻射損傷作用與其提高免疫系統(tǒng)防御功能有關(guān)，特別是非特異性免疫防御功能增強(qiáng)，刺激外周血細(xì)胞增殖。Gabriel等［18］也在用半數(shù)致死量X線照射小鼠實(shí)驗(yàn)中觀察到，DDW可增強(qiáng)龍牙楤木提取物的抗輻射作用。同年，連璐等在正常小鼠上觀察到DDW的免疫調(diào)節(jié)作用，，DDW可顯著提高IgM，增加脾臟指數(shù)和CD4+、CD4+/CD8+的含量，表明DDW對(duì)正常小鼠非特異性免疫和特異性免疫功能也具有一定的增強(qiáng)作用［19］。免疫系統(tǒng)防御功能加強(qiáng)可能是低氘水抗輻射損害作用的重要途徑。

5低氘水的抑制腫瘤作用

低氘水對(duì)腫瘤的作用倍受學(xué)界關(guān)注，1990年匈牙利國(guó)立研究所報(bào)道DDW能誘導(dǎo)寵物貓和狗自發(fā)性惡性腫瘤完全或部分消退［20］，并注冊(cè)申請(qǐng)其為動(dòng)物臨床抗腫瘤藥物［21］;Somlyai等［22］研究結(jié)果顯示DDW能顯著抑制小鼠成纖維細(xì)胞和移植瘤小鼠腫瘤生長(zhǎng)，59%的移植瘤小鼠腫瘤體積縮小直至完全消退。Tyrysov等［23］研究的結(jié)果也得出，飲用氘含量低的水能顯著減小小鼠劉易斯肺癌細(xì)胞移植瘤體積并延長(zhǎng)宮頸癌移植小鼠的壽命。Somlyai等［21］用低氘水處理多種腫瘤細(xì)胞株發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞增殖明顯延緩，結(jié)果提示DDW引起腫瘤衰退的機(jī)制可能與干預(yù)細(xì)胞周期信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)。Virag等［24］(2007年)用低氘水喂養(yǎng)Fischer344移植瘤大鼠發(fā)現(xiàn)，DDW可顯著降低腫瘤生長(zhǎng)速度和原癌基因Ha-ras的表達(dá)，并建議DDW作為飲食療法用于腫瘤引起的體重減輕。2010年Cong等［25］在BALB/c裸鼠人肺癌H460細(xì)胞移植瘤模型上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，飲用DDW可提高抑瘤率達(dá)30．08%，明顯提高裸鼠的生活質(zhì)量，并認(rèn)為可能與誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞S期阻滯和細(xì)胞凋亡有關(guān)。王宏強(qiáng)等［26］比較不同濃度DDW對(duì)正常細(xì)胞和鼻咽癌細(xì)胞株生長(zhǎng)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)DDW呈濃度依賴(lài)性下調(diào)核增殖抗原(proliferatingcellnuclearantigen，PC-NA)蛋白的表達(dá)，但不影響正常細(xì)胞PCNA蛋白的表達(dá)。Roumyantsev等［27］也觀察發(fā)現(xiàn)DDW可抑制白血病細(xì)胞的增殖［28-30］。低氘水的抑制腫瘤作用也得到臨床資料的支持，匈牙利1500名前列腺癌患者參與臨床Ⅱ期雙盲、隨機(jī)調(diào)查實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，飲用DDW具有顯著抑制腫瘤的治療效果。Krempels等［31］的研究得出DDW可延長(zhǎng)乳腺癌和和患者存活期，74．3%的患者腫瘤停止生長(zhǎng)。

6展望

當(dāng)前有關(guān)氘對(duì)人體生理功能的意義以及醫(yī)學(xué)中地位的認(rèn)識(shí)有限，但有一點(diǎn)已經(jīng)明確，體內(nèi)氘濃度過(guò)高將對(duì)人體的代謝、遺傳等引發(fā)不良影響［32］，并且進(jìn)入機(jī)體內(nèi)的氘很難排出。因此期待用DDW以置換體內(nèi)累積的氘降低體內(nèi)氘含量已成為醫(yī)學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)。目前有關(guān)DDW的醫(yī)學(xué)研究較多圍繞DDW的抑制腫瘤作用，只有少量文獻(xiàn)涉及糖尿病、心腦血管疾病、抗氧化、抗衰老、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能及抗輻射等作用。DDW的醫(yī)學(xué)研究還處在實(shí)驗(yàn)室工作的早期階段，雖然離臨床實(shí)際還有很長(zhǎng)距離，但堅(jiān)持進(jìn)一步深入研究有望為某些疾病的防治開(kāi)拓一個(gè)新領(lǐng)域。

作者：路嬌揚(yáng)王雙單位：南華大學(xué)心血管疾病研究所動(dòng)脈硬化學(xué)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室