南方醫(yī)院感染內(nèi)科肝病中心
郭亞兵 周福元
臭氧是由3個(gè)氧原子組成的,具有諸多活性。在空氣中不穩(wěn)定,常溫常壓下約45min轉(zhuǎn)化成氧氣。具強(qiáng)氧化作用,能殺滅多種微生物;在工業(yè),公共衛(wèi)生、日常生活中廣為應(yīng)用。但是臭氧來治療疾病對我們來說還非常陌生,尤其用于治療慢性病毒肝炎就近乎天方夜譚。以下就醫(yī)用臭氧治療肝炎的基礎(chǔ)和臨床初步應(yīng)用作一回顧。
一、醫(yī)用臭氧發(fā)展回顧
臭氧發(fā)現(xiàn)于1840年(Schonbein 1799-1868,Switzerland),1857年誕生第一臺臭氧發(fā)生器。
醫(yī)用臭氧發(fā)展簡史
1915年A.Wolff用臭氧局部應(yīng)用治療嚴(yán)重感染傷口;
1932年外科醫(yī)生Erwin Payr通過他的牙科醫(yī)生E.A.Fisch在自己身上應(yīng)用臭氧治療。
1937年P(guān).Aubourg應(yīng)用直腸灌注療法治療直腸炎、結(jié)腸炎;
1958年Joachim Hansler應(yīng)用了首臺濃度劑量可調(diào)控的臭氧治療儀;
1968年Hans Wolff應(yīng)用MAH(Major autohaemotherapy ,大自血療法),并于1972年與Joachim Hansler一起成立了醫(yī)用臭氧學(xué)會,1993年更名為臭氧預(yù)防和治療應(yīng)用醫(yī)學(xué)會。2003年濃度應(yīng)用丙型肝炎治療;
中國大陸在 2004年底開始臭氧治療乙型肝炎嘗試。
盡管醫(yī)用臭氧應(yīng)用有近一個(gè)世紀(jì)的歷史,廣泛用于局部創(chuàng)傷清洗消毒、皮膚潰瘍愈合治療、帶狀皰疹、關(guān)節(jié)性疾病、腦中風(fēng)恢復(fù)、風(fēng)濕性疾病、椎間盤脫出癥、腫瘤輔助治療,甚至用于祛斑抗衰老等保健,但傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)仍難以接納臭氧治療應(yīng)用。可能有如下原因: 1.因臭氧生成技術(shù)限制(劑量濃度難以精確調(diào)控);臭氧本身具有細(xì)胞毒性和治療作用雙重性,精確劑量調(diào)控應(yīng)是關(guān)鍵;2.因劑量調(diào)控的不精確性等原因,使其療效也有不穩(wěn)定性;3.缺乏基礎(chǔ)研究支持,不能合理解釋其作用效應(yīng);4.缺乏循證醫(yī)學(xué)基礎(chǔ),未進(jìn)行嚴(yán)格隨機(jī)、對照臨床研究;5.傳統(tǒng)偏見、尤其我們國內(nèi)以醫(yī)用臭氧真正了解(無論是理論的抑或感性的)的人不多,也未見國際學(xué)術(shù)“大腕”的“聲音”,因此,很容易產(chǎn)生先入為主的傾向。
二、 醫(yī)用臭氧藥效學(xué)基礎(chǔ)
作為醫(yī)用臭氧必須具備純度高和濃度可調(diào)控性。只有在制造出劑量可調(diào)控的臭氧發(fā)生器后,對臭氧的基礎(chǔ)研究才開展起來: 1975-1986年臭氧對血紅細(xì)胞(RBC)作用;1990-2001年(Bocci等,意大利)臭氧對WBC和免疫細(xì)胞作用;發(fā)現(xiàn)臭氧的免疫激活和調(diào)節(jié)作用,以及其激活抗氧化酶和清除自由基作用。也具有減輕器官缺血再灌注損傷作用。1999年(Schulz等)臭氧能提高嚴(yán)重腹膜炎實(shí)驗(yàn)動物的生存率;抑制瘧原蟲生長作用(2001,lell等)。
(一) 氧對紅細(xì)胞作用
早在1975年Bulkley等開展了臭氧對血紅細(xì)胞影響的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果顯示臭氧能提高紅細(xì)胞的代謝,如激活糖的氧化旁路(PPW),增加紅細(xì)胞內(nèi)2,3-DPG(2,3二磷酸甘油酸)含量,該分子進(jìn)入血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)中,同時(shí)排擠釋放出4個(gè)氧分子,血紅蛋白以氧分子的親和性降低,血紅蛋白氧和曲線右移,增加組織供氧效應(yīng);2,3-DPG不穩(wěn)定,儲存10天血中2,3-DPG含量降低10%,30天儲存血中2,3-DPG含量幾為零。同樣,臭氧也增加紅細(xì)胞內(nèi)ATP含量,即促進(jìn)紅細(xì)胞代謝作用。對大多數(shù)進(jìn)行磷酸糖通路代謝旺盛的細(xì)胞來說,PPW途徑主要提供NADPH(單氧酶體系的供氫體)形式的還原能力;NADPH是谷胱甘肽還原酶的輔酶,對維持紅細(xì)胞的膜完整性具有重要意義,也與肝臟等解毒機(jī)能和生物轉(zhuǎn)化功能密切相關(guān)。在臭氧對紅細(xì)胞脆性影響研究中,使紅細(xì)胞在200mmHg壓力下通過3nm孔徑的濾膜,計(jì)算紅細(xì)胞破裂率。結(jié)果隨著臭氧濃度的增加,紅細(xì)胞破裂率逐漸減低,在臭氧濃度37ug/ml時(shí)達(dá)最低值,但當(dāng)高濃度臭氧(77ug/ml)時(shí),該作用減弱。
作為強(qiáng)氧化劑,臭氧有可能造成熔血。尤其在 G6PD缺陷癥(蠶豆病)者,由于不能產(chǎn)生足夠的還原物質(zhì)(缺少NADPH,使還原型谷胱甘肽減少),遇到氧化劑,血紅蛋白被破壞而溶血。但臭氧對血小板無促凝聚作用。
(二)臭氧對免疫細(xì)胞作用
臭氧對紅細(xì)胞的研究后,引發(fā)對血液中白細(xì)胞研究的興趣,即對淋巴細(xì)胞的作用研究。 Bocci等經(jīng)過十余年的研究,終于揭開了臭氧在一定濃度下具有免疫激活和調(diào)節(jié)作用的面紗。臭氧作用全血,可誘導(dǎo)產(chǎn)生眾多細(xì)胞因子,包括干擾素(IFN-α、β、γ)、白細(xì)胞介素(IL-1b、2、4、6、8、10)、腫瘤壞死因子(TNF-α)、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSP)和生長因子(TGF-β1)。我們已知部分細(xì)胞因子的生物作用,如IL-6能促進(jìn)抗體合成;GM-CSF提升白細(xì)胞數(shù);α、β干擾素具有抗病毒活性;IL-2和TNF-α具有調(diào)節(jié)免疫作用,激活細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)、NK細(xì)胞及抗體依賴性細(xì)胞毒作用(ADCC);IL-10和TGF-β1具有抑制超強(qiáng)免疫作用,這也解釋了為什么臭氧能治療風(fēng)濕病等自身免疫性疾病。被闡明的另一有趣而重要的現(xiàn)象是,臭氧濃度是決定以上細(xì)胞因子誘導(dǎo)成功的關(guān)鍵。不同細(xì)胞因子誘導(dǎo)的臭氧濃度不同,IFN-γ最佳臭氧濃度為11.5ug/ml;IL-6和TNF-α是25ug/ml。因此20ug/ml-40ug/ml臭氧濃度是激活免疫的有效濃度范圍。
臭氧以免疫細(xì)胞作用機(jī)理還未明確。可能是作用細(xì)胞膜上不飽和脂肪酸,短鏈過氧化氫進(jìn)入細(xì)胞漿,激活核因子 NFKB,使細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄和翻譯,釋放細(xì)胞因子。體外50ml-100ml臭氧化全血回輸體內(nèi),單個(gè)核細(xì)胞(PBMC,主要是淋巴細(xì)胞)移行到不同的淋巴器官(脾、淋巴結(jié)、胸腺等)和非淋巴器官(肝、肺),作用其他免疫細(xì)胞。該作用按一般經(jīng)驗(yàn)推測可能需要10次以上系列臭氧自血回輸才能保持較持久的免疫激活效果,每年可能需1、2次的系列治療維持療效。
(三)臭氧激活抗氧化酶和清除自由基作用
體內(nèi)抗氧化作用有以下機(jī)制:超氧化物岐化酶( SOD,superoxide dismutase)分解超量的過氧化自由基;過氧化氫酶(catalase)分解過氧化氫、谷胱甘肽超氧化物酶(glutathion peroxidase)分解有機(jī)過氧化物、磷酸?糖旁路代謝中的6-磷酸葡萄糖脫氫酶(glucose-6-phosphate-dehydrogenase)增加NADPH(單氧化酶體系的供氫體)形式的抗氧化還原能力。臭氧作為超氧化物能激活以上抗氧化酶,起到“以毒攻毒”作用。這一作用在清除慢性炎癥過程中的形成的自由基,由此可用于治療慢性關(guān)節(jié)炎癥和血管炎癥,以及抗衰老作用。在器官缺血再灌注損傷研究中,自由基起到重要作用。在器官缺血再灌注前應(yīng)用臭氧,通過激活SOD,提高細(xì)胞抗自由基氧化作用,可以減輕器官損傷。Peralta C.等在肝臟缺血再灌注損傷研究中發(fā)現(xiàn),臭氧能提高腺苷(Adenosin)量,降低黃嘌呤(xanthine)水平。前者具有保護(hù)作用,后者可形成反應(yīng)性自由基對肝臟具有損傷作用。因此,我們設(shè)想在器官缺血再灌注情況(體外循環(huán)、肝腎移植)前用臭氧預(yù)防性治療,可能有利器官保護(hù)和功能恢復(fù)。
三、 醫(yī)用臭氧治療病毒性肝炎的初步實(shí)踐
醫(yī)用臭氧治療急性肝炎有少數(shù)病例報(bào)道,對急性黃疸性肝炎退黃、降轉(zhuǎn)氨酶有作用。近年開羅大學(xué)研究者進(jìn)行了臭氧治療丙型病毒性肝炎 60例臨床研究,結(jié)果治療半年HCV RNA陰轉(zhuǎn)率達(dá)37%。我們對10例慢性乙肝患者進(jìn)行了臭氧治療。初步結(jié)果顯示,治療2周即可觀察到HBV DNA下降1log-2log,1個(gè)月時(shí)HBV DNA轉(zhuǎn)陰,ALT下降接近正常,部分患者血清病毒e抗原抗體轉(zhuǎn)換。尤其是對干擾素治療無效及拉米夫定耐藥者(所謂難治性肝炎),用臭氧治療療效顯著,很快達(dá)到干擾素治療完全應(yīng)答療效。這一初步結(jié)果令人驚訝和鼓舞。但有部分患者卻對臭氧治療應(yīng)答差,個(gè)中原因尚未清楚,在初期應(yīng)用過程中,不同肝炎疾病譜的患者中約有1/3患者應(yīng)答良好。
醫(yī)用臭氧治療病毒性肝炎原理推想有以下幾點(diǎn): 1.臭氧的免疫洗激活和免疫調(diào)節(jié)作用。通過誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子(干擾素、白介素等),提高機(jī)體抗病毒免疫作用;2.通過直腸灌注臭氧和純氧混合氣體,通過門靜脈吸收入肝,對肝臟具有改善微循環(huán)、清除自由基而顯示出護(hù)肝作用。
四、 臭氧治療病毒性肝炎展望
醫(yī)用臭氧具有安全、多作用效應(yīng)特點(diǎn)。對肝炎治療有人把臭氧比喻為:相當(dāng)于當(dāng)前抗病毒藥物+降酶退簧“護(hù)肝”藥物+免疫調(diào)節(jié)藥物的總和。很有可能成為與干擾素、核苷類似物完全不同的、更加安全、適應(yīng)癥更廣和更有效的第三類治療方法。應(yīng)用前景不可估量。
但是,就當(dāng)前來說,以上描述的前景只是猜想。還有諸多不明的問題有待研究闡明。在基礎(chǔ)研究方面需闡明臭氧對 HBV以及對宿主抗病毒免疫作用與機(jī)理。在臨床研究方面殛需進(jìn)行規(guī)范的多中心、隨機(jī)對照臨床試驗(yàn),提供循證醫(yī)學(xué)證據(jù)來確定臭氧治療的真正療效、最佳劑量和療程,以及不同疾病狀態(tài)人群的適應(yīng)癥(例如對重型肝炎或?qū)BV無癥狀攜帶者的療效等)、與其他抗病毒藥物聯(lián)合或續(xù)慣治療方法的探索等。臭氧應(yīng)用方面也有其限制,例如氣態(tài)臭氧在50ml注射器中的常溫常壓下極不穩(wěn)定,很快分解,因此,臭氧治療必須在有醫(yī)用臭氧發(fā)生器旁進(jìn)行,而不能如同藥物可帶回家用。另外,臭氧的耐受性是個(gè)體差異,即不同個(gè)體具有不同的抗氧化能力。一般來說,年青人比中老年人抗氧化能力強(qiáng),身體強(qiáng)者比體衰者抗氧化能力強(qiáng)。不同的抗氧化能力,使得同一臭氧濃度量下不同個(gè)體反應(yīng)性不同。因此,臭氧治療過程中,臭氧濃度劑量需要個(gè)體化調(diào)整。最好能夠通過測定個(gè)體的抗氧化能力指標(biāo)為依據(jù),來調(diào)整臭氧濃度劑量。
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