低氘水的醫學研究綜述

低氘水的醫學研究綜述

1低氘水與動脈粥樣硬化性心血管疾病 DDW可顯著降低血脂，促進膽固醇流出，改善高脂血症時的凝血和纖溶系統功能狀態，可能具有保護心血管系統的作用。動脈粥樣硬化(atherosclerosis，As)導致的心腦血管疾病已成為危害人類健康的主要疾病之一，而Steinberg提出的動脈粥樣硬化的氧化學說認為，活性氧及其相關氧化產物損傷內皮並誘導內皮細胞釋放各種促炎因數是引發動脈粥樣硬化炎症反應的始動因素，抗氧化應激可能抑制動脈粥樣硬化過程。Olariu等［5］觀察DDW對機體紅細胞抗氧化物酶類的影響，結果顯示飲用DDW的大鼠比飲用自然水丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量下降，還原型穀胱苷肽(glutathione，GSH)值顯著增高，穀胱苷肽還原酶(glutathioneReductase，GSH-Red)活性、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase，SOD)活性顯著增高，提示DDW可影響機體抗氧化系統，較長時間飲用可能起到抗氧化的作用。Olariu［6］還在鎘中毒大鼠實驗中觀察到DDW可部分中和鎘中毒引起的氧化損傷，但是不能完全修復鉻中毒引起的機體損害［7］。Petcu等［8］研究表明，DDW能通過增加嗜中性粒細胞和單核細胞的數量，介導抗氧化物酶活性增加，從而顯著減輕氧化應激效應和發揮抗氧化作用。由此，我們可以推測，低氘水可能具有一定抗As的作用。 2低氘水與糖尿病 糖尿病發病率逐年攀升，低氘水與糖尿病的關係也引發學界關注。周振宇等［9］在糖尿病大鼠模型的實驗中觀察到，DDW和低氘白酒可顯著降低空腹血糖水準，提升空腹胰島素水準，改善胰島細胞形態、體積和分佈。Molnár．等［10］報告，低氘水能促進鏈脲佐菌素(streptozotocin，STZ)誘導的糖尿病大鼠葡萄糖轉運蛋白4(glucosetransporter4，GLUT4)從胞內易位至細胞膜並增強葡萄糖的攝取。並在30名年齡在18～60歲之間的糖尿病志願者中進一步觀察到，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準，還具有緩解胰島素抵抗的作用。Aneta等［11］探討DDW對經化療大鼠血漿總糖蛋白和糖基化水準影響的實驗結果顯示，DDW處理組所有大鼠與其對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 伴隨年齡增長機體清除自由基能力下降，堆積的自由基引發組織細胞損傷促成機體衰老。2010年王潔在亞急性衰老小鼠模型上觀察到，飲用氘體積分數為0．0050%的DDW，血清、心肌和肝組織SOD含量顯著增高，活力增強;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，過氧化脂質(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可通過提高內源性抗衰老物質的活性［12］。Avila等在錳毒性秀麗隱杆線蟲衰老模型上研究DDW對衰老的影響，結果顯示DDW處理可恢復壽命調控因數(abnormaldauerformation-16，DAF-16)基因表達和總蛋白激酶B(totalproteinkinaseB，tAKT)、SOD的水準，提示DDW可能通過抑制活性氧以延緩衰老過程，通過調節DAF-16信號通路延長秀麗隱杆線蟲壽命［13，14］。Balint等［15，16］等也報導飲用DDW餵養老齡貓和狗可整體提高動物的生命力。Seki等認為可能是低氘水降低細胞內氘含量所致。 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體損傷，如貧血、免疫功能降低、及內分泌失調等。高濃度氘可破壞C-H鍵的連接，造成DNA雙螺旋結構斷裂和替換，引起核糖核酸排列混亂，加據輻射損傷，而低氘水具有防止輻射損傷的作用。早在1999年Bild等就在小鼠實驗中發現，連續15天飲用DDW的小鼠γ射線照射後存活率從25%提高到60%，並使白細胞，紅細胞和血小板數保持在正常範圍，血清調理功能和巨噬細胞等免疫學參數顯著增高。Bild［17］根據其實驗結果認為DDW的抗輻射損傷作用與其提高免疫系統防禦功能有關，特別是非特異性免疫防禦功能增強，刺激外周血細胞增殖。Gabriel等［18］也在用半數致死量X線照射小鼠實驗中觀察到，DDW可增強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的免疫調節作用，，DDW可顯著提高IgM，增加脾臟指數和CD4+、CD4+/CD8+的含量，表明DDW對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作用［19］。免疫系統防禦功能加強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 低氘水對腫瘤的作用倍受學界關注，1990年匈牙利國立研究所報導DDW能誘導寵物貓和狗自發性惡性腫瘤完全或部分消退［20］，並註冊申請其為動物臨床抗腫瘤藥物［21］;Somlyai等［22］研究結果顯示DDW能顯著抑制小鼠成纖維細胞和移植瘤小鼠腫瘤生長，59%的移植瘤小鼠腫瘤體積縮小直至完全消退。Tyrysov等［23］研究的結果也得出，飲用氘含量低的水能顯著減小小鼠路易斯肺癌細胞移植瘤體積並延長宮頸癌移植小鼠的壽命。Somlyai等［21］用低氘水處理多種腫瘤細胞株發現，腫瘤細胞增殖明顯延緩，結果提示DDW引起腫瘤衰退的機制可能與干預細胞週期信號轉導通路有關。Virag等［24］(2007年)用低氘水餵養Fischer344移植瘤大鼠發現，DDW可顯著降低腫瘤生長速度和原癌基因Ha-ras的表達，並建議DDW作為飲食療法用於腫瘤引起的體重減輕。2010年Cong等［25］在BALB/c裸鼠人肺癌H460細胞移植瘤模型上的實驗結果顯示，飲用DDW可提高抑瘤率達30．08%，明顯提高裸鼠的生活品質，並認為可能與誘導肺癌細胞S期阻滯和細胞凋亡有關。王宏強等［26］比較不同濃度DDW對正常細胞和鼻咽癌細胞株生長的影響，結果發現DDW呈濃度依賴性下調核增殖抗原(proliferatingcellnuclearantigen，PC-NA)蛋白的表達，但不影響正常細胞PCNA蛋白的表達。Roumyantsev等［27］也觀察發現DDW可抑制白血病細胞的增殖［28-30］。低氘水的抑制腫瘤作用也得到臨床資料的支援，匈牙利1500名前列腺癌患者參與臨床Ⅱ期雙盲、隨機調查實驗結果顯示，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可延長乳腺癌和和患者存活期，74．3%的患者腫瘤停止生長。 6展望 當前有關氘對人體生理功能的意義以及醫學中地位的認識有限，但有一點已經明確，體內氘濃度過高將對人體的代謝、遺傳等引發不良影響［32］，並且進入機體內的氘很難排出。因此期待用DDW以置換體內累積的氘降低體內氘含量已成為醫學界關注的熱點。目前有關DDW的醫學研究較多圍繞DDW的抑制腫瘤作用，只有少量文獻涉及糖尿病、心腦血管疾病、抗氧化、抗衰老、調節機體免疫功能及抗輻射等作用。DDW的醫學研究還處在實驗室工作的早期階段，雖然離臨床實際還有很長距離，但堅持進一步深入研究有望為某些疾病的防治開拓一個新領域。 作者：路嬌揚王雙單位：南華大學心血管疾病研究所動脈硬化學湖南省重點實驗室