（二）以高血糖為特徵的糖尿病病理生理學及其防控現狀

2型糖尿病的顯著病理生理學特徵是胰島素調控葡萄糖代謝能力下降，即出現胰島素抵抗，並伴隨胰島B細胞功能缺陷導致的胰島素分泌相對減少。疾病初期，胰島素還能正常分泌但由於胰島素抵抗，受體敏感度下降，從而使得血糖無法控制，此時可採用口服降糖藥等藥物治療。隨著病程逐步進入後期，血糖控制越來越差，胰島 B 細胞功能逐步喪失，導致胰島分泌嚴重不足，此時只能通過注射外源性胰島素來調整血糖。對 2 型糖尿病而言，胰島素分泌不足並不是疾病的核心原因。因此，增強胰島素受體的敏感性或者說改善胰島素抵抗就是2型糖尿病治療的核心方式之一。

目前，臨床上的治療也主要是使用降糖藥物，包括注射類的胰島素和胰高血糖素樣肽 -1( glucagon-like peptide-1，GLP-1)，通過直接加人外源型胰島素，模擬患者體內的胰島素作用從而降低血糖；口服類的二甲雙胍、磺脲類、格列奈類、α-糖苷酶抑制劑、噻唑烷二酮 (thiazolidinedione，TZD)、二肽基肽酶 -4 ( dipeptidyl peptidase4，DPP4)抑制劑和鈉-葡萄糖協同轉運蛋白2 (sodium-dependent glucose transporters 2，SGLT-2)抑制劑。該類藥物主要通過調節肌肉、肝臟、脂肪組織、胰腺、腸道和腎臟功能加強對血液中葡萄糖的利用或刺激胰腺分泌胰島素或增強血糖排泄等方式進行血糖調節。

目前，除了生活方式的干預，藥物治療仍是控制高血糖最有效的方式。但藥物使用也存在問題：一方面，對心血管、腎臟等器官的保護需求和藥物帶來的減重獲益越來越引起臨床重視；另一方面，患者對於藥物便捷度、可及度的需求不斷提升。氫分子是一種無毒無副作用且易獲得的氣體分子，真正填補了藥物的這種缺陷，在高血糖類疾病控制中也表現出良好的效果。

（三）氫分子對高血糖及其疾病損害的防治作用

氫分子的基礎實驗研究發現，飲用和注射富氫水對糖尿病導致的多種組織損傷( 如肝硬化、腎損傷和視網膜病變)有干預效果。

1. 氫分子干預對高血糖後期所致組織損傷的作用

高血糖為標誌的糖尿病伴有諸多併發症，比如皮膚創面難癒合是非常常見的糖尿病慢性併發症，其中以糖尿病足為典型代表，患者足部出現潰爛，也就是糖尿病爛腳，許多患者因此截肢致殘。

(1)對併發症創面癒合困難的作用：2011 年，第三軍醫大學團隊觀察了氫氣對小鼠糖尿病創面癒合的作用。他們發現，給小鼠腹腔注射富氫鹽水後，創面癒合明顯好轉，且癒合時間縮短、成纖維細胞的生物學行為得到改善，膠原生成增加。氧自由基及氧化產物水平降低，炎症反應減輕，創面肉芽組織增殖增加，整體提高了細胞抗氧化能力，保護了細胞線粒體膜電位。

(2)對併發症腎組織損害的作用：2014 年，溫州醫科大學團隊證明腹腔注射富氫水8周，糖尿病小鼠腎臟 NADPH 氧化酶 4 (NADPH oxidase 4，Nox4)表達顯著下降，血紅素氧合酶1(heme oxyeenase-l，HO-1)表達量增加。雖然血糖值無明顯下降，但在高血糖狀態下氫分子通過抗氧化作用，可明顯降低腎臟氧化應激水平。

(3)對併發症神經組織損害的作用：2015 年，天津醫科大學團隊利用離體高糖培養的施萬細胞和在體糖尿病大鼠模型報道了富氫液對糖尿病神經病變的保護作用及可能機制。結果發現，飽和富氫液可通過其抗氧化、抗炎及抗凋亡屬性有效減少高糖誘導的細胞及大鼠神經損傷，緩解神經痛。治療過程未發現氫分子的毒副作用，這為臨床應用提供了理論依據和實驗基礎。

(4)對併發症視網膜組織損害的作用：2016 年，哈爾濱醫科大學附屬第四醫院團隊研究證明，氫分子可減少脂多糖 ( lipopolysaccharide，LPS)誘導的激活狀態視網膜小膠質，這種效果是通過調節髓樣分化因子 88(myeloid differentiation factor 88，MyD88)介導的Toll 樣受體4(Toll-like receptor 4，TLR4)炎症信號及通路中的部分 miRNA 來發揮抗炎作用而實現的。

(5)對併發症骨骼組織損害的作用：2017 年，河北醫科大學第三醫院骨研究小組採用糖尿病動物模型，分析觀察氫水注射對糖尿病動物骨質疏鬆的預防效果。使用 12 周后發現，富氫鹽水能顯著下調血糖水平，顯微 CT 掃描顯示，骨體積/總體積、連通密度、小梁厚度和小梁數量顯著增加，脛骨和股骨的能量、剛度和彈性模量的力學也得到顯著改善。結果提示，氫水可保持骨體積，降低骨折風險，對糖尿病骨質疏鬆發揮預防作用。

(6)對併發症腦組織損害的作用：2020 年1月，哈爾濱醫科大學附屬第二醫院麻醉科在《腦研究》(Brain Research)雜誌發表論文，探究吸入高 (42%)、低(3%)濃度氫氣對糖尿病大鼠腦外傷後神經功能的影響及其潛在機制。結果發現，吸入高濃度 H2可顯著改善糖尿病大鼠創傷性腦損傷後的預後，表現為腦水腫顯著減輕，螢光素鈉的外滲減少，氧化應激標誌物降低。此外，吸人高濃度 H2還可改善神經功能缺損，降低凋亡蛋白標誌物的表達。結果表明氫氣吸入能夠減少糖尿病腦水腫和神經細胞凋亡，改善神經功能。氫氣對合併糖尿病的腦外傷患者具有應用前景。

2. 氫分子干預對高血糖人群的臨床試驗研究

初步臨床研究證明，在病變早期飲用富水能有效糾正部分患者糖耐量異常。

(1)對高血糖早期輕症的人群試驗: Sizuo Kajiyama 等 2008 年在 Nutrition Research上報道了一項人群試驗研究。他們挑選了 30 例單純飲食運動治療的 2 型糖尿病患者和6例糖耐量異常患者，進行隨機、雙盲、安慰劑對照的交叉試驗。36 例患者分為兩組，其中試驗組患者每日飲用 900ml 富氫水，對照組飲用同等量的純凈水，試驗持續 8周，間歌 12 周后，實驗組改用純凈水，對照組飲用富氫水，觀察飲用前後的血脂譜、血糖、胰島素、糖化血紅蛋白等指標的變化。結果發現，飲用富氫水對空腹血糖、胰島素、糖化血紅蛋白等指標無明顯作用，但能顯著下調血漿中低密度脂蛋白顆粒及尿液中的 8-異前列腺素，且6例糖耐量異常患者中有 4例糖耐量恢復正常。由此得出，氫氣能改善2 型糖尿病及糖耐量異常患者的脂質代謝和糖代謝。同時，研究者推斷，給2 型糖尿病及胰島素抵抗患者足夠的富氫水，可能起到預防或減緩疾病發展的作用。

(2)對社區糖尿病患者的人群試驗： 2018 年，山東醫學高等專科學校招募76例2型糖尿病患者，每天給予 500ml富氫水，使用 30天後，檢測血清氧化應激相關指標。比較干預前後患者血清氧化應激指標的變化。結果發現，氫氣干預後，氧化應激指標降低，抗氧化因子活性增高，且對吸煙患者的抗氧化能力強於不吸煙患者。研究提示，氫氣能降低2型糖尿病患者體內的氧化水平，減輕過氧化損傷。

(3)對糖尿病胰島素抵抗的人群試驗：2021 年，日本東北大學的 Susumu Ogawa使用電解富氫水針對胰島素分泌能力相對正常的 2型糖尿病患者展開了一項多中心前瞻性雙盲隨機對照試驗。研究招募了 49 例糖尿病患者，分為兩組，試驗組每天飲用1500~ 2000ml電解富氫水，對照組飲用等量純凈水，試驗持續 3 個月。試驗前後評估胰島素抵抗、胰島素含量、糖耐量、氧化應激等相關指標。結果發現，富氫水能顯著下調試驗組血清乳酸水平，並顯著提高尿液中的尿酸含量。糖代謝相關指標(如葡萄糖耐量曲線下面積、空腹胰島素、空腹血糖等)沒有明顯改變。雖然該試驗沒有確定富氫水的降糖效果，但是進一步將糖尿病患者根據血糖控制情況分層分析，驚喜發現血糖較高、胰島素抵抗明顯的患者，其血糖水平下降而胰島素敏感性得到改善，且未觀察到電解富氫水有任何副作用產生。

(4)吸氫聯合二甲雙胍對二甲雙胍單藥控制不佳患者的人群試驗：2022年，一項研究探索了氫氣吸人療法聯合二甲雙胍對二甲雙胍單藥控制不佳患者的治療效果和安全性。試驗將110例2型糖尿病(T2DM)患者隨機分為治療組和對照組，每組各 55例。治療組患者服用二甲雙胍並每天吸入氫氣 3h，對照組患者使用二甲雙胍和安慰劑氣體，療程12周，觀察治療前後兩組患者的血糖、血脂相關指標及不良反應的發生率。結果顯示，在基線狀態下，兩組患者的各項指標均無顯著差異。經過 12 周治療後，治療組患者的糖化血紅蛋白(HbAlc)、空腹血糖(FPG)、餐後 2h 血糖 (2hPG)、TG、TC、HDL、LDL、胰島素抵抗指數 (HOMA-IR)、胰島 B 細胞功能指數(HOMA-β)和體重均得到顯著改善。對照組患者FPG、2hPG、TC、HDL、HOMA-IR 和體重顯著升高，LDL 顯著降低。組間比較顯示，吸氫患者更顯著地改善了 HbAlc、FPG、2hPG、每日7次的血糖自測水平、TG、TCLDL、HOMA-IR、HOMA-β 和體重，同時不良反應發生率也顯著低於對照組。研究提示，氫氣吸人療法聯合二甲雙胍治療能夠顯著降低 T2DM 患者的血糖水平，改善脂質代謝，促使體重下降，調節胰島素抵抗並恢復胰島功能，同時減少治療期間不良反應的發生頻率，提高安全性。

氫分子對控制高血糖和高血糖所致各種組織損害具有潛在的干預作用，雖然氫分子對糖尿病的作用效果和作用機制尚未完全清楚，但作為一種無副作用、使用較為便捷的製劑，氫分子有可能成為控制高血糖和高血糖所致某些組織併發症的有效手段。期待通過更大規模的研究來觀察富氫水對高血糖的治療或預防作用。

免責聲明：本文僅作信息交流之目的，觀點內容來源於科學出版社出版的【氫醫學基礎與應用】一書第153-155頁，本書版號為：ISBN 978-7-03-076012-8，納諾巴伯氫友會不對其科學性、有效性等作任何形式的保證。若內容涉及健康建議，僅供參考勿作為健康指導依據。

溫馨提示：氫氣不是藥物，不能代替藥物治療疾病！