（二）以高血糖为特征的糖尿病病理生理学及其防控现状

2型糖尿病的显著病理生理学特征是胰岛素调控葡萄糖代谢能力下降，即出现胰岛素抵抗，并伴随胰岛B细胞功能缺陷导致的胰岛素分泌相对减少。疾病初期，胰岛素还能正常分泌但由于胰岛素抵抗，受体敏感度下降，从而使得血糖无法控制，此时可采用口服降糖药等药物治疗。随着病程逐步进入后期，血糖控制越来越差，胰岛 B 细胞功能逐步丧失，导致胰岛分泌严重不足，此时只能通过注射外源性胰岛素来调整血糖。对 2 型糖尿病而言，胰岛素分泌不足并不是疾病的核心原因。因此，增强胰岛素受体的敏感性或者说改善胰岛素抵抗就是2型糖尿病治疗的核心方式之一。

目前，临床上的治疗也主要是使用降糖药物，包括注射类的胰岛素和胰高血糖素样肽 -1( glucagon-like peptide-1，GLP-1)，通过直接加人外源型胰岛素，模拟患者体内的胰岛素作用从而降低血糖；口服类的二甲双胍、磺脲类、格列奈类、α-糖苷酶抑制剂、噻唑烷二酮 (thiazolidinedione，TZD)、二肽基肽酶 -4 ( dipeptidyl peptidase4，DPP4)抑制剂和钠-葡萄糖协同转运蛋白2 (sodium-dependent glucose transporters 2，SGLT-2)抑制剂。该类药物主要通过调节肌肉、肝脏、脂肪组织、胰腺、肠道和肾脏功能加强对血液中葡萄糖的利用或刺激胰腺分泌胰岛素或增强血糖排泄等方式进行血糖调节。

目前，除了生活方式的干预，药物治疗仍是控制高血糖最有效的方式。但药物使用也存在问题：一方面，对心血管、肾脏等器官的保护需求和药物带来的减重获益越来越引起临床重视；另一方面，患者对于药物便捷度、可及度的需求不断提升。氢分子是一种无毒无副作用且易获得的气体分子，真正填补了药物的这种缺陷，在高血糖类疾病控制中也表现出良好的效果。

（三）氢分子对高血糖及其疾病损害的防治作用

氢分子的基础实验研究发现，饮用和注射富氢水对糖尿病导致的多种组织损伤( 如肝硬化、肾损伤和视网膜病变)有干预效果。

1. 氢分子干预对高血糖后期所致组织损伤的作用

高血糖为标志的糖尿病伴有诸多并发症，比如皮肤创面难愈合是非常常见的糖尿病慢性并发症，其中以糖尿病足为典型代表，患者足部出现溃烂，也就是糖尿病烂脚，许多患者因此截肢致残。

(1)对并发症创面愈合困难的作用：2011 年，第三军医大学团队观察了氢气对小鼠糖尿病创面愈合的作用。他们发现，给小鼠腹腔注射富氢盐水后，创面愈合明显好转，且愈合时间缩短、成纤维细胞的生物学行为得到改善，胶原生成增加。氧自由基及氧化产物水平降低，炎症反应减轻，创面肉芽组织增殖增加，整体提高了细胞抗氧化能力，保护了细胞线粒体膜电位。

(2)对并发症肾组织损害的作用：2014 年，温州医科大学团队证明腹腔注射富氢水8周，糖尿病小鼠肾脏 NADPH 氧化酶 4 (NADPH oxidase 4，Nox4)表达显著下降，血红素氧合酶1(heme oxyeenase-l，HO-1)表达量增加。虽然血糖值无明显下降，但在高血糖状态下氢分子通过抗氧化作用，可明显降低肾脏氧化应激水平。

(3)对并发症神经组织损害的作用：2015 年，天津医科大学团队利用离体高糖培养的施万细胞和在体糖尿病大鼠模型报道了富氢液对糖尿病神经病变的保护作用及可能机制。结果发现，饱和富氢液可通过其抗氧化、抗炎及抗凋亡属性有效减少高糖诱导的细胞及大鼠神经损伤，缓解神经痛。治疗过程未发现氢分子的毒副作用，这为临床应用提供了理论依据和实验基础。

(4)对并发症视网膜组织损害的作用：2016 年，哈尔滨医科大学附属第四医院团队研究证明，氢分子可减少脂多糖 ( lipopolysaccharide，LPS)诱导的激活状态视网膜小胶质，这种效果是通过调节髓样分化因子 88(myeloid differentiation factor 88，MyD88)介导的Toll 样受体4(Toll-like receptor 4，TLR4)炎症信号及通路中的部分 miRNA 来发挥抗炎作用而实现的。

(5)对并发症骨骼组织损害的作用：2017 年，河北医科大学第三医院骨研究小组采用糖尿病动物模型，分析观察氢水注射对糖尿病动物骨质疏松的预防效果。使用 12 周后发现，富氢盐水能显著下调血糖水平，显微 CT 扫描显示，骨体积/总体积、连通密度、小梁厚度和小梁数量显著增加，胫骨和股骨的能量、刚度和弹性模量的力学也得到显著改善。结果提示，氢水可保持骨体积，降低骨折风险，对糖尿病骨质疏松发挥预防作用。

(6)对并发症脑组织损害的作用：2020 年1月，哈尔滨医科大学附属第二医院麻醉科在《脑研究》(Brain Research)杂志发表论文，探究吸入高 (42%)、低(3%)浓度氢气对糖尿病大鼠脑外伤后神经功能的影响及其潜在机制。结果发现，吸入高浓度 H2可显著改善糖尿病大鼠创伤性脑损伤后的预后，表现为脑水肿显著减轻，荧光素钠的外渗减少，氧化应激标志物降低。此外，吸人高浓度 H2还可改善神经功能缺损，降低凋亡蛋白标志物的表达。结果表明氢气吸入能够减少糖尿病脑水肿和神经细胞凋亡，改善神经功能。氢气对合并糖尿病的脑外伤患者具有应用前景。

2. 氢分子干预对高血糖人群的临床试验研究

初步临床研究证明，在病变早期饮用富水能有效纠正部分患者糖耐量异常。

(1)对高血糖早期轻症的人群试验: Sizuo Kajiyama 等 2008 年在 Nutrition Research上报道了一项人群试验研究。他们挑选了 30 例单纯饮食运动治疗的 2 型糖尿病患者和6例糖耐量异常患者，进行随机、双盲、安慰剂对照的交叉试验。36 例患者分为两组，其中试验组患者每日饮用 900ml 富氢水，对照组饮用同等量的纯净水，试验持续 8周，间歌 12 周后，实验组改用纯净水，对照组饮用富氢水，观察饮用前后的血脂谱、血糖、胰岛素、糖化血红蛋白等指标的变化。结果发现，饮用富氢水对空腹血糖、胰岛素、糖化血红蛋白等指标无明显作用，但能显著下调血浆中低密度脂蛋白颗粒及尿液中的 8-异前列腺素，且6例糖耐量异常患者中有 4例糖耐量恢复正常。由此得出，氢气能改善2 型糖尿病及糖耐量异常患者的脂质代谢和糖代谢。同时，研究者推断，给2 型糖尿病及胰岛素抵抗患者足够的富氢水，可能起到预防或减缓疾病发展的作用。

(2)对社区糖尿病患者的人群试验： 2018 年，山东医学高等专科学校招募76例2型糖尿病患者，每天给予 500ml富氢水，使用 30天后，检测血清氧化应激相关指标。比较干预前后患者血清氧化应激指标的变化。结果发现，氢气干预后，氧化应激指标降低，抗氧化因子活性增高，且对吸烟患者的抗氧化能力强于不吸烟患者。研究提示，氢气能降低2型糖尿病患者体内的氧化水平，减轻过氧化损伤。

(3)对糖尿病胰岛素抵抗的人群试验：2021 年，日本东北大学的 Susumu Ogawa使用电解富氢水针对胰岛素分泌能力相对正常的 2型糖尿病患者展开了一项多中心前瞻性双盲随机对照试验。研究招募了 49 例糖尿病患者，分为两组，试验组每天饮用1500~ 2000ml电解富氢水，对照组饮用等量纯净水，试验持续 3 个月。试验前后评估胰岛素抵抗、胰岛素含量、糖耐量、氧化应激等相关指标。结果发现，富氢水能显著下调试验组血清乳酸水平，并显著提高尿液中的尿酸含量。糖代谢相关指标(如葡萄糖耐量曲线下面积、空腹胰岛素、空腹血糖等)没有明显改变。虽然该试验没有确定富氢水的降糖效果，但是进一步将糖尿病患者根据血糖控制情况分层分析，惊喜发现血糖较高、胰岛素抵抗明显的患者，其血糖水平下降而胰岛素敏感性得到改善，且未观察到电解富氢水有任何副作用产生。

(4)吸氢联合二甲双胍对二甲双胍单药控制不佳患者的人群试验：2022年，一项研究探索了氢气吸人疗法联合二甲双胍对二甲双胍单药控制不佳患者的治疗效果和安全性。试验将110例2型糖尿病(T2DM)患者随机分为治疗组和对照组，每组各 55例。治疗组患者服用二甲双胍并每天吸入氢气 3h，对照组患者使用二甲双胍和安慰剂气体，疗程12周，观察治疗前后两组患者的血糖、血脂相关指标及不良反应的发生率。结果显示，在基线状态下，两组患者的各项指标均无显著差异。经过 12 周治疗后，治疗组患者的糖化血红蛋白(HbAlc)、空腹血糖(FPG)、餐后 2h 血糖 (2hPG)、TG、TC、HDL、LDL、胰岛素抵抗指数 (HOMA-IR)、胰岛 B 细胞功能指数(HOMA-β)和体重均得到显著改善。对照组患者FPG、2hPG、TC、HDL、HOMA-IR 和体重显著升高，LDL 显著降低。组间比较显示，吸氢患者更显著地改善了 HbAlc、FPG、2hPG、每日7次的血糖自测水平、TG、TCLDL、HOMA-IR、HOMA-β 和体重，同时不良反应发生率也显著低于对照组。研究提示，氢气吸人疗法联合二甲双胍治疗能够显著降低 T2DM 患者的血糖水平，改善脂质代谢，促使体重下降，调节胰岛素抵抗并恢复胰岛功能，同时减少治疗期间不良反应的发生频率，提高安全性。

氢分子对控制高血糖和高血糖所致各种组织损害具有潜在的干预作用，虽然氢分子对糖尿病的作用效果和作用机制尚未完全清楚，但作为一种无副作用、使用较为便捷的制剂，氢分子有可能成为控制高血糖和高血糖所致某些组织并发症的有效手段。期待通过更大规模的研究来观察富氢水对高血糖的治疗或预防作用。

免责声明：本文仅作信息交流之目的，观点内容来源于科学出版社出版的【氢医学基础与应用】一书第153-155页，本书版号为：ISBN 978-7-03-076012-8，纳诺巴伯氢友会不对其科学性、有效性等作任何形式的保证。若内容涉及健康建议，仅供参考勿作为健康指导依据。

温馨提示：氢气不是药物，不能代替药物治疗疾病！