富氢水对健康影响的定性循证研究

张建芬 张娜 何海蓉 闫心语 张曼 李亦斌 郭雯 周明珠 张玥 马冠生

摘 要：目的：检索国内外文献，综合分析富氢水与健康之间的关系。方法：在PubMed、Embase、Medline、Cochrane、中国生物医学文献服务系统和中国知网数据库检索自1998年1月—2019年6月国内外公开发表的相关研究文献，语种限定为中文和英文。结果：共检索出文献975篇，本研究共纳入19篇文献作为本次研究的主要证据，其中人群试验研究6篇、基础实验研究13篇，综合评价富氢水与健康之间的关系。这提示国内外关于富氢水对健康影响研究的文献数量不多，主要集中在基础研究。人群试验研究表明，富氢水可降低人群血清氧化应激水平，可预防潜在的代谢综合征;可降低人群肝脏脂肪含量;有助于降低糖尿病患者体内氧化应激水平，并可使糖耐量异常患者趋于正常;可降低化疗患者体内活性氧代谢产物，并且不影响肿瘤治疗效果;可有效改善人群肠道菌群丰富性和多样性。动物实验研究表明，富氢水可减少动物神经损伤及细胞凋亡情况，降低脑内氧化应激水平;改善代谢综合征异常表现;改善肝脏疾病;可减轻眼部炎症反应;减轻肾脏炎症反应;减轻肺部炎症。结论：富氢水对健康是有益的，但大部分是基于基础性研究获得，因此，对此问题还需进一步的研究。

关键词：富氢水;糖尿病;代谢综合征;心血管疾病;脑血管疾病

氢，作为自然界中分子量最小、含量最多的一种元素，而氢气则是一种惰性气体，无毒无味、具有强还原性等特点，近年来作为一种新型抗氧化剂受到广泛关注。相关研究显示，氧化损伤是大多数疾病的共同病理生理基础，而氢气可选择性中和毒性最强的活性氧—羟基自由基，其作为一种新型的抗氧化物质，这可能会成为预防和治疗疾病的重要手段。研究显示，氢气对氧化应激、炎症、凋亡、自噬等都有一定的抑制作用[1]。氢气治疗疾病的机制，目前有抗氧化作用、调节基因表达和信号调节作用3种。虽然氢气具有上述作用，但是由呼吸道摄入氢气在使用上存在一定局限性，因此比较理想的是通过一定压强将氢气溶解于水或生理盐水中，制成富氢的饱和溶液。目前较为普遍的富氢水是通过将高纯氢在高压作用下，通入水中2h，以达到饱和状态得到的溶液，具有强还原性。目前，虽有富氢水与各种疾病之间的研究，但结论不一，有关富氢水对人群健康的影响还没有完全形成共识，需要进一步的研究。本文通过检索国内外相关文献，进行循证，综合分析富氢水对健康的影响，为后期富氢水与健康相关研究的开展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 文献检索

时间设定为1998年1月—2019年6月，语种限定为中文和英文。以富氢水、富氢生理盐水，心血管疾病或冠心病或高脂血症或高血压，脑血管病、动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注损伤、代谢综合征、糖尿病、辐射性损伤、眼部疾病、肾脏疾病、肺部疾病，健康为中文检索词，检索中国生物医学文献服务系统和中国知网数据库发表的相关文献;以（hydrogen-rich water or hydrogen-rich saline），（cardiovascular diseases，coronary heart disease，hyperlipidemia，hypertension），（cerebrovascular diseases，cerebral atherosclerosis，cerebral artery injury，atherosclerosis，AS），（atheromatosis），（myocardial ischemia reperfusion injury，MIRI），（metabolic syndrome），（diabetes），（glycuresis radiation），（eye disease），（kidney disease，nephritis，acute renal failure，kidney stones，renal cysts），（lung disease，respiratory diseases），（health）為英文检索词，分别检索PubMed、Embase、Medline、Cochrane。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准 以人为研究对象，基于人群的研究方法，包括一手研究数据、综述、系统综述等非一手研究数据。

1.2.2 排除标准 明显不符合纳入标准的文献;摘要及标题中不含有关键词的文献;已有系统评价之前的相关文献;重复发表的数据，取资料最完整的;无法获得全文的文献。最终，共筛选出140篇文献，本文将19篇文献（其中中文0篇、英文19篇）作为本次研究的主要证据，相关检索流程见图1。

1.2.3 文献处理方法 制定文献信息摘录表，包括：（1）基本信息：作者、发表年份、文献类型、研究方法、研究例数、研究人群或动物（地区）、研究人群或动物（年龄）、基金支持;（2）研究结果信息：研究主要结果、研究结论。

1.2.4 质量控制 由2名评价员独立进行数据库检索与文献信息提取，并进行交叉比对，产生意见分歧时，交由第三位作者进一步确定。

2 结果与分析

本次检索到关于富氢水与健康的文献975篇，其中中文503篇、英文472篇。根据总体要求和排除标准，排除质量低、不符合纳入标准的文献，剩余140篇文献（其中中文28篇、英文112篇）纳入本研究，选取最有代表性的、最新进展的19篇文献作为本次研究的主要证据，其中英文文献19篇，人群研究共6篇、基础研究（动物实验）共13篇。相关检索词及文献检索情况见表1、附图。

2.1 人群研究

2.1.1 文献基本信息 6篇有效文献中，中文0篇、英文6篇;其中富氢水与代谢综合征2篇、富氢水与肝脏疾病1篇、富氢水与糖尿病1篇、富氢水与辐射损伤1篇、富氢水与肠道菌群1篇。纳入文献的相关信息见表2。

2.1.2 富氢水与代谢综合征 综合研究结果显示，富氢水与代谢综合征发生风险呈负相关。1篇2010年的随机对照实验研究显示，调查对象连续饮用富氢水8周后，其血浆总胆固醇浓度下降13%，高密度脂蛋白胆固醇上升8%，超氧化物歧化酶（SOD）浓度上升39%[2]，另一篇在20名潜在患有代谢综合征成年男性和女性中的研究发现，给予调查对象连续10周富氢水干预后，其血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量下降;免疫印迹结果显示，调查对象血清中载脂蛋白B100（apoB100）和载脂蛋白E（apoE）含量下降[3]，这均表明富氢水是代谢综合征的保护因素[2]。

2.1.3 富氢水与肝脏疾病 综合研究结果显示，富氢水与肝脏疾病发生风险呈负相关。1篇2019年的随机对照试验研究显示，患有非酒精性肝脏疾病的人群在饮用富氢水28d后，与对照组相比，其肝脏脂肪含量有所下降，血清天门冬氨酸转氨酶水平下降了10%，这表明富氢水是肝脏疾病的保护因素[4]。

2.1.4 富氢水与糖尿病 综合研究结果显示，富氢水与糖尿病发生风险呈负相关，富氢水可能对预防2型糖尿病和胰岛素抵抗有关。1篇2008年的随机对照试验研究显示，患有糖尿病的人群在饮用8周富氢水后，与试验初期相比，其体内氧化低密度脂蛋白、游离脂肪酸含量降低，SOD浓度升高，此外，有4位糖耐量异常患者糖耐量恢复正常，这表明富氢水是糖尿病的保护因素[5]。

2.1.5 富氢水与辐射损伤 综合研究结果显示，富氢水可改善辐射暴露后调查对象生活质量，可减少对辐射诱导的氧化应激生物反应，同时不影响抗肿瘤作用;此外，可通过抗氧化和抗炎作用加速辐射导致的皮肤损伤伤口愈合。1篇2011年的人群随机对照试验研究显示，患有肿瘤进行过放射治疗的患者中，饮用富氢水6周后，发现饮用富氢水患者血液内活性氧（ROS）代謝产物降低，且生活质量评分提高，这表明富氢水是辐射损伤的保护因素[6]。

2.1.6 富氢水与肠道菌群 1篇2019年的人群随机对照实验研究结果显示，饮用富氢水4周的调查对象，与引用一般水的人群相比，其血红蛋白水平从（138.74±9.38）g/L降至（129.59±8.57）g/L，饮用8周后，其血红蛋白水平上升至（131.60±25.31）g/L，比对照组人群增幅大。与对照组相比，饮用富氢水组人群肠道放线菌较低，拟杆菌属较高。也即，富氢水可以有效改善人群肠道菌群丰富性和多样性[7]。这表明富氢水是肠道菌群的保护因素。

2.2 基础研究

2.2.1 文献信息 13篇有效文献中，中文0篇、英文13篇;其中富氢水与脑损伤3篇、富氢水与代谢综合征1篇;富氢水与肝脏疾病1篇、富氢水与糖尿病0篇、富氢水与辐射损伤1篇、富氢水与眼部疾病2篇、富氢水与肾脏疾病3篇、富氢水与肺部疾病2篇。纳入文献的相关信息见表3。

2.2.2 富氢水与脑损伤 1篇2018年在大鼠中进行的富氢水对脑损伤影响的随机对照实验研究表明，与对照组相比，脑外伤组大鼠6h后体内谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）活性降低，丙二醛（MDA）浓度升高，而富氢水组大鼠脑内氧化应激水平降低，且存活率较高[8]。1篇2012年的随机对照实验研究结果表明，蛛网膜下腔出血模型兔子在72h后，脑内MDA、半胱天冬蛋白酶（caspase-12/3）和水含量显著升高，末端脱氧核苷酸也有明显损伤。注射生理盐水组兔子结果类似于上述，而注射富氢水组兔子脑内MDA、caspase-12/3和水肿情况减轻[9]。1篇2015年随机对照实验研究，用大脑中动脉阻塞的方式导致大鼠出现脑缺血，并在缺血之前分别用水和富氢水（氢气浓度为0.63～0.82mmol/L）进行喂养，收取1、7、14d时大鼠大脑皮质组织进行观察，结果显示，富氢水可降低脑缺血后的脑梗死体积，改善脑缺血后的神经功能，并能阻止缺血诱导的帕伐布敏和希波卡因的减少和降低谷氨酸毒性诱导的神经元死亡[10]。这表明富氢水是动物脑损伤的保护因素。

2.2.3 富氢水与代谢综合征 1篇2011年的动物实验结果显示，给予富氢水喂养的小鼠在代谢笼中的饮水量及排尿量明显高于对照组小鼠（给予蒸馏水喂养）;尿白蛋白与肌酐的比值低于对照组，肌酐清除率高于对照组。在禁食12h后，富氢水组小鼠血浆尿素氮（BUN）和肌酐水平明显低于对照组，血浆抗氧化能力高于对照组，肾小球硬化评分低于对照组，而且肾小球硬化评分与血浆BUN水平呈显著正相关[11]。这表明富氢水对代谢综合征模型大鼠的异常具有显著的疗效，富氢水是代谢综合征的保护因素。

2.2.4 富氢水与肝脏疾病 1篇2017年的随机对照研究显示，富氢水可抑制乙醇引起的肝脏损伤中炎症因子的表达，包括肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-6（IL-6）[12]。

2.2.5 富氢水与辐射损伤 1篇2019年的动物实验结果显示，给予1.0mg/L，1天3次或2.0mg/L，1天3次富氢水组大鼠皮肤伤口愈合时间明显短于饮用蒸馏水的对照组大鼠;MDA和IL-6水平显著降低。与正常对照组相比，富氢水组大鼠SOD活性在第一周、第二周和第三周明显较高;在第一周和第二周，表皮生长因子（EGF）含量显著上升。与富氢水组1相比，富氢水组2大鼠伤口愈合率较高[13]。这表明富氢水是辐射损伤的保护因素。

2.2.6 富氢水与眼部疾病 1篇2013年动物实验表明，结果显示，在每kg体重1mg或者0.125mg脂多糖诱导下，用裂隙灯显微镜检查发现，给予富氢水组大鼠的葡萄膜炎症状均没有得到明显改善，虹膜和睫状体炎症细胞浸润现象依然明显[14]。而1篇2019年的文献则有不同的结果，发现连续注射富氢水1个月的大鼠与注射生理盐水的正常对照组相比，视网膜电图b波振幅和振动电位显著下降，糖尿病相关的内层视网膜组织学改变有所减轻，富氢水可抑制氧化应激过程，提高抗氧化酶活性，在一定程度上保护糖尿病视网膜病变后的视网膜功能[15]。这提示，后期实验还需进一步探索富氢水对眼部疾病的效果。

2.2.7 富氢水与肾脏疾病 1篇2014年的动物实验显示，连续干预3个月，富氢水干预组给予（1.3±0.2）mg/L富氢水。结果显示，（1.3±0.2）mg/L富氢水连续干预3个月，对自发性高血压大鼠血压无明显影响，但对大鼠肾损伤有明显改善作用;富氢水组降低了ROS的形成，上调了SOD、GSH-Px活性，抑制了还原型辅酶Ⅱ（NADPH）氧化酶的活性，此外，炎症因子IL-6、白介素-1β（IL-1β）、TNF-α水平降低[16]。1篇2014年的动物实验中，将大鼠随机分为4组，分别腹腔肌肉注射10ml/kg生理盐水、[10mL/（kg·d）]甘油、高剂量富氢水与甘油[10mL/（kg·d）]、低剂量富氢水与甘油[5mL/（kg·d）]，结果显示，甘油组血清肌酸激酶上升，富氢水组降低;富氢水组大鼠血尿素和肌酐含量降低;与甘油组相比，高剂量组和低剂量组富氢水大鼠肾小管细胞坏死和铸型形成部分减少;甘油组平均组织损伤评分明显高于对照组（P<0.01），高剂量组和低剂量组的组织损伤评分均低于对照组（P<0.01）。高剂量组组织损伤平均分低于低剂量组（P<0.01）。甘油给药后，会使肾组织中ROS、MDA、8-羟基脱氧鸟苷（8OH-dG）、GSH-Px、IL-6、TNF-α水平升高，SOD活性降低;而富氢水可改善上述因素，且高剂量组优于低剂量组[17]。1篇2019年的动物实验显示，将多囊肾病（PKD）模型大鼠随机分配至下述4种干预组：对照组，饮用纯净水;饮水组，饮用添加糖的水（5%葡萄糖）;富氢水组，饮用富氢水（1.6mg/L）;富氢水和糖组，饮用含糖富氢水。结果显示，与对照组相比，含糖饮用水组大鼠BUN含量降低;与富氢水组相比，添加糖饮水组与含糖富氢水组BUN含量降低。就肾脏质量比来说，与对照组相比，添加糖饮水组较轻，而富氢水组以及含糖富氢水组并无差异[18]。

以上均表明，富氢水是肾脏疾病的保护因素。

2.2.8 富氢水与肺部疾病 1篇2016年的动物实验显示，对大鼠进行左胸切开术，将大鼠左肺随机分配至3组内，正常生理盐水组与富氢水组均以100mL/h生理盐水或富氢水浸泡并进行氢浓度测定，结果显示，富氢水浸泡可导致肺部氢浓度升高[（6.9±2.9）μmol/1g]。此外，将大鼠随机分为3组进行缺血再灌注，结果显示，再灌注以后，与生理盐水组相比，富氢水组大鼠肺顺应性和氧合水平显著升高;左肺促炎细胞因子（IL-1和IL-6）水平显著降低[19]。1篇2015年的动物实验中，将SD大鼠随机分为4组：假手术组，仅将腹腔打开后缝合，不进行盲肠结扎;富氢水组，利用盲肠结扎穿刺（CLP）诱导大鼠急性肺损伤（ALI）。在进行手术后，假手术组以及富氢水组分别给予生理盐水和富氢水。手术后8h，将大鼠处死，当右肺被分离出来并用微夹固定在右支气管上时，左肺泡灌洗液（BALF）灌入左肺泡。右下葉用于湿/干比值测量，右中叶固定在4%中性磷酸盐缓冲福尔马林中，进行组织学和免疫组化检查，右肺的另一部分立即在液体NIT中快速冷冻，用于氧化应激和蛋白质印记检测。在另一组实验中，8h手术后，立即采取微动脉血液，采用全自动血气分析仪测定血氧饱和度，结果显示，在进行CLP实验后，大鼠出现气体交换功能障碍和肺组织炎症。富氢水组可明显减轻肺损伤，大鼠肺内气体交换和组织学变化明显改善，肺含水量和中性粒细胞浸润显著降低;肺组织中的脂质过氧化和DNA氧化也显著降低，此外，富氢水可通过显著抑制炎性通路抑制炎症因子的产生[20]。以上均表明，富氢水是肺部疾病的保护因素。

3 讨论与结论

氢气是自然界中最小的分子，也是含量最多的分子。氢气作为一种新型的抗氧化剂及医学医疗气体，就目前研究显示，氢气对于脑、脊柱、眼、耳等全身多个脏器的疾病以及炎症反应等具有明显的改善作用。因此，氢气备受人们的青睐，而氢气的水溶液，也即富含氢气的富氢水，也受到了人们的广泛关注。富氢水的获取，比较理想的方法便是通过一定压强将氢气溶解于水，相关研究显示，在0.1M～0.4MPa的压强范围内，通气压强与水中溶解氢气的量无明显量效关系，即使后期加大压强，氢气溶解度也会在一定时间内到达平台期。富氢水中氢气浓度与是否装满储存于容器中有明显关系，此外，温度等可能也会影响氢气浓度。因此，富氢水的获取及保存存在一定要求，这可能也是人群相关研究较少的原因。

目前，有关富氢水与疾病的相关研究也越来越多，其对于健康的影响目前并无明确结论，本文对其进行分析与总结。本次检索既往有关富氢水对健康影响的文献，人群研究较少，符合纳入条件的文献仅6篇。文献结果均显示，富氢水对于人群代谢综合征、糖尿病、肝脏疾病、辐射损伤等均有不同程度的改善作用。因富氢水对健康影响的研究尚未得到高质量证据证明，本研究仅纳入6篇，其证据强度有限，需慎重对待。在本文中，因人群试验的证据有限，因此本文对质量较高的13篇动物实验文献进行了分析，基础实验结果表明，富氢水对动物缺血再灌注损伤、肝脏疾病、肾脏疾病等均有明显的治疗效果。虽然研究富氢水的动物研究较多，但由富氢水外推到人，存在一定的局限性。因此，在今后的研究中，应该在基础研究的基础上，进行更多高质量的随机对照实验研究，增加临床研究数据，保证研究结果的真实可靠性，确定富氢水的使用价值，对是否选择富氢水以及如何选择富氢水提供科学依据。

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Abstract：Objective Searching the related articles，in order to systematically understand the relationship between hydrogen-rich water and health.Method The relevant research literatures published in China and abroad from January 1998 to June 2019 were searched in PubMed，Embase，Medline，Cochrane，China Biology Medicine disc and CNKI database.The languages were limited to Chinese and English.Result A total of 975 articles were searched，and 19 articles were included as the main evidence of this study，including 6 population trials，13 basic experiments，in order to explain the relationship between hydrogen-rich water and health.This showed that there were few literatures about the health effects of hydrogen-rich water at home and abroad，mainly focusing on basic research.The results showed that hydrogen-rich water could reduce the level of serum oxidative stress，prevent the potential metabolic syndrome，reduce the content of liver fat，help to reduce the level of oxidative stress in diabetic patients，and make the patients with abnormal glucose tolerance tend to be normal，reduce the level of active oxygen metabolites in chemotherapy patients，without affect the treatment of tumor，and be effective in the improvement of the richness and diversity of intestinal flora.Animal experiments showed that hydrogen-rich water could reduce nerve injury and apoptosis，reduce the level of oxidative stress in the brain，improve the abnormal performance of metabolic syndrome，improve liver disease，reduce the inflammatory reaction of the eyes，reduce the inflammatory reaction of the kidney，and reduce the inflammation of the lung.Conclusion Hydrogen-rich water was beneficial to health，but most of the effect were based on basic research，so further researches about human were needed to explore the effect of hydrogen-rich water on health.

Keywords：hydrogen-rich water;diabetes;metabolic syndrome;cardiovascular disease;cerebrovascular disease

（責任编辑 李婷婷）