Hydrogen Gas Device has Therapeutic Effect on Skin Damage and Alleviates Dermatitis in Mice  

氫氣裝置對皮膚損傷具有治療作用并緩解小鼠皮炎  

來源： MD Med Discoveries, Volume 2, Issue 6, Article published online: June 23, 2023.

《MD醫學發現》第2卷第6期，2023年6月23日在線發表  

 

摘要內容

 

研究開發了一種透皮遞送氫氣的裝置（含鋁箔和氯化鈉的反應袋），用于治療惡唑酮誘導的小鼠皮炎模型。主要發現：  

皮炎癥狀緩解：氫氣裝置顯著減輕皮膚紅腫（視覺評分下降）、鱗屑和表皮增厚（圖1）。  

 

 

氧化損傷降低：惡唑酮暴露區（背部皮膚）的脂質過氧化標志物MDA水平升高2倍，氫氣治療使其顯著降低（圖2）。  

 

炎癥抑制：血清促炎因子IL-1β水平在氫氣治療組顯著下降（圖3）。  

 

氫氣遞送驗證：Unisense氫微電極證實裝置可在皮下維持高濃度氫氣超1小時（圖4）。  

 

結論：透皮氫氣裝置通過抗氧化（降低MDA）和抗炎（抑制IL-1β）作用有效緩解皮炎癥狀。  

 

研究目的

開發一種新型透皮氫氣遞送裝置。  

 

驗證該裝置對惡唑酮誘導的小鼠皮炎模型的治療效果。  

 

闡明氫氣緩解皮炎的機制（抗氧化與抗炎作用）。  

 

研究思路

模型構建：  

 

使用無毛小鼠（SKH-1品系），背部皮膚反復涂抹0.5%惡唑酮（3次/周×2周）誘導急性皮炎（皮膚增厚、紅腫）。  

干預設計：  

 

實驗組（n=5）：皮炎形成后，每日敷貼產氫裝置4小時（持續4天）。  

 

對照組（n=5）：使用不產氫的惰性裝置。  

效果評估：  

 

宏觀指標：每日記錄皮膚厚度（游標卡尺）、紅腫/鱗屑視覺評分（0-4級）。  

 

分子指標：治療后取皮膚測MDA（硫代巴比妥酸法）、血清測IL-1β（ELISA）。  

 

氫氣遞送：Unisense氫微電極實時監測皮下氫氣濃度。  

 

測量數據、來源及研究意義

皮膚厚度變化（圖1A）：  

 

數據：氫氣治療組皮膚厚度顯著低于對照組（p<0.05）。  

 

意義：直接量化氫氣對炎癥性皮膚增生的抑制作用。  

視覺損傷評分（圖1B）：  

 

數據：氫氣組紅腫/鱗屑程度明顯減輕（示例圖像對比）。  

 

意義：提供直觀的療效證據。  

MDA水平（圖2）：  

 

數據：惡唑酮暴露區（背部）MDA：對照組≈14 nmol/mg蛋白 → 氫氣組≈8 nmol/mg蛋白（p<0.0005）；非暴露區（側腹）無變化。  

 

意義：證實氫氣局部減輕脂質過氧化損傷。  

血清IL-1β水平（圖3）：  

 

數據：氫氣組IL-1β濃度較對照組降低約40%（p<0.01）。  

 

意義：表明氫氣具有全身性抗炎效應。  

皮下氫氣濃度（圖4）：  

 

數據：裝置敷貼期間氫氣濃度快速上升，維持>500 μM超1小時，移除后緩慢下降。  

 

意義：驗證裝置有效遞送氫氣至靶組織。  

 

結論

治療有效性：透皮氫氣裝置顯著緩解惡唑酮誘導的皮膚紅腫、增厚及鱗屑（圖1）。  

 

作用機制：  

 

局部抗氧化：降低皮膚MDA水平，減輕脂質過氧化損傷（圖2）。  

 

系統性抗炎：抑制血清IL-1β釋放（圖3）。  

技術優勢：裝置可實現非侵入性、靶向性氫氣遞送，濃度與注射法相當（圖4），且無副作用。  

 

丹麥Unisense電極測量數據的研究意義

 

實驗中采用Unisense氫微電極（方法章節）監測皮下氫氣濃度，其核心價值在于：  

精準定量遞送效率：  

 

直接證實裝置可在皮下組織維持高濃度氫氣（>500 μM）超過1小時（圖4），為療效提供藥代動力學依據。  

空間分辨能力：  

 

微電極針尖可定位測量真皮-皮下交界處氫氣分布，避免整體組織勻漿導致的濃度稀釋誤差。  

動態過程解析：  

 

實時記錄氫氣濃度隨時間的變化曲線（敷貼期上升、移除后緩慢下降），優化治療時長設計。  

跨研究可比性：  

 

與注射富氫鹽水的既往研究（Zhao et al. 2013）數據對比，證明透皮遞送能達到等效組織濃度，支持非侵入替代方案的可行性。