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臭氧治疗的作用机制:通过轻度氧化应激引起的愈合?

MasaruSagai1andVelioBocci2*

导语

随着三氧疗法的广泛开展,如何正确认识三氧应用剂量?其背后是什么机制?这篇文章年就已经发表的文献从生化、免疫分子学等方面就已经给予了解释,希望能给我们带来一些启示。

摘要

本文综述了臭氧治疗的潜在作用机制。臭氧治疗疗效可能与臭氧和多种生物成分的反应所产生的可控和适度的氧化应激有关。臭氧的有效性和毒性之间的界限可能取决于氧化应激的强度。正如运动一样,众所周知,适度的运动有益于健康,而过度的运动则不利于健康。严重的氧化应激会激活核转录因子κB(NFB),通过产生COX2、PGE2和细胞因子,导致炎症炎症反应和组织损伤。然而,中度氧化应激可激活另一种核转录因子,核因子-红细胞2相关因子2(Nrf2)。然后,Nrf2诱导抗氧化反应元件(ARE)的转录。ARE的转录导致产生多种抗氧化酶,如SOD、GPX、谷胱甘肽s-转移酶(GSTr)、过氧化氢酶(CAT)、血红素加氧酶-1(HO-1)、NADPH-醌氧化还原酶(NQO-1)、药物代谢II期酶和热休克蛋白(HSP)。游离抗氧化剂和抗氧化酶不仅可以保护细胞免受氧化和炎症的影响,而且还可以逆转氧化应激。基于这些观察,臭氧治疗也可能通过中等氧化应激激活Nrf2,并抑制NFB和炎症反应。此外,Nrf2的激活对神经退行性疾病有保护作用,如阿尔茨海默氏症和帕金森氏病。轻度的免疫反应是通过其他核转录因子引起的,如活化T细胞核因子(NFAT)和活化蛋白-1(AP-1)。此外,臭氧在血管疾病中的治疗有效性也可能与另一种核转录因子缺氧诱导因子-1a(HIF-1a)的激活有关,而HIF-1a也是通过调节氧化应激诱导的。最近,这些概念已被广泛接受。臭氧在治疗血管和退行性疾病、皮肤病变、椎间盘突出、原发性根龋病变方面的多功能性被强调。进一步研究臭氧治疗的作用机制是否与Nrf2、NFAT、AP-1、HIF-1a等核转录因子有关。

关键词:

臭氧治疗,氧化应激,NF-κB活性,NF-2活性,抗氧化反应元件(ARE),活化T细胞核因子(NFAT),活化蛋白-1(AP-1),缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)。

引言

臭氧疗法,或者更具体地说,大份额臭氧化自体血液疗法(O3-AHT)已经使用了近40年。第一个关于臭氧治疗的报告由Wolff于年[1]发表。虽然臭氧疗法目前在世界各地都得到了应用,但它还没有被所有国家接受为正统医学。

大约20年前,氮氧化物(NO)和一氧化碳(CO)仅被认为是来自有毒空气污染物或香烟烟雾的气体。然而,今天,它们被认为是必不可少的气体,因为NO和CO都负责在体内非常重要的生理活动[2-4]。同样,硫化氢是一种有毒气体,现在被用作治疗骨质疏松症的药物[5,6]。此外,据报道,低剂量辐射也对辐射细胞产生有益影响,特别是通过刺激机制延长细胞寿命[7]。因此,我们对有毒化合物及其在体内的影响的理解似乎在不断变化,因为我们已经认识到毒性完全取决于剂量。

运动和热量限制都是马模拟效应的极好例子[8]。众所周知,适度运动有益于健康。此外,限制热量也众所周知可以延缓疾病的发生和死亡[9],促进健康,并通过诱导sirtuin1(SIRT1)(一种负责长寿[10]的基因,沉默信息调节因子2相关酶1)来延长寿命。

本综述的目的之一是从氧化应激和核转录因子的角度对臭氧的作用机制提出假说,因为氧化应激在细胞内的各种信号通路中充当第二信使的作用。此外,细胞可以迅速诱导抗氧化应激的生物反应,以维持生物体内平衡并适应这种应激。另外,一些核因子对氧化应激有不同的生物学反应。

包括动物实验结果和臭氧治疗的临床应用研究。此外,我们还探讨了臭氧治疗的作用机制可能是通过激活抗氧化保护系统,其中中等程度的氧化应激可能导致核转录因子如核因子-红血球2相关因子2(Nrf2)、缺氧诱导因子1a(HIF-1a)、活化T细胞核因子(NFAT)、活化蛋白-1(AT-1)的激活。

1.臭氧悖论:臭氧总是有毒的吗?

1.1臭氧和生物成分的反应

Pryor等[11]曾描述过臭氧肺毒性的有关机制。简单地说,吸入的臭氧与多不饱和脂肪酸(PUFA)发生反应,多不饱和脂肪酸存在于肺泡内壁层(ALL)的脂质中,产生臭氧特异性产物,即脂质臭氧化产物(LOPs)。在不含H2O的条件下,臭氧也可以与不饱和脂肪酸发生反应,生成臭氧化物。然而,在H2O存在时,会产生醛和过氧化氢(H2O2)。由于肺脏系统中含有大量的H2O,所以与臭氧的主要反应是生成醛和H2O2产物。具体情况如下:

PUFA+O3+H2O??????????→醛1+醛2+H2O2

LOPs被认为是最有可能产生信号转导分子的物种。这些产物可以激活特定的脂肪酶,如磷脂酶A2或磷脂酶C,释放花生四烯酸(AA)。事实上,从暴露于1.1ppm臭氧5天的大鼠身上获得的支气管内洗液中AA水平增加了10倍以上[12]。

释放的AA可通过环氧合酶(COXs)和脂氧合酶(LOXs)转化为其他化学介质,如各种前列腺素(PGs)和血小板活化因子(PAF),从而诱导炎症反应。此外,据报道,4-羟基壬烯醛(4-HNE,是醛中毒性最大的一类[13,14])和H2O2[15,16]具有参与信号转导的能力。

1.2臭氧对气道的影响:气道高反应性和炎症

气道高反应性是臭氧吸入的早期迹象之一。气道高反应性增加伴气道炎症。这些变化与吸烟的变化相似。Lin等[17]提出了吸烟诱导气道炎症的信号机制。简单地说,香烟烟雾提取物(CSE)被加入到人气管平滑肌细胞培养系统中,与Toll样受体4(Toll样受体4)结合。TLR4然后通过适配器分子(如MyD88)激活NADPH氧化酶,产生活性氧(ROS)。此外,ROS激活了有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPKs),MAPK磷酸化IκBa部分核因子κB,IκBa(NFκB-IκBa)复合物存在于胞质组分中。结果,NFκB从复合物中释放出来,这种游离的NFκB进入核内激活COX2基因。COX2然后产生PGE2,它刺激多种细胞因子,其中包括TNFa和IL-6。在暴露的早期,二十碳氧化合物和细胞因子诱导气道炎症。这些反应也发生在气道上皮细胞、内皮细胞和巨噬细胞中。Williams等的研究结果也支持这种信号级联。[18]他们证明,TRL2或TLR4敲除的小鼠,即使在暴露于3ppm臭氧后,也没有气道高反应性和中性粒细胞浸润。这些观察结果强烈表明炎症和TLR之间有很强的关系。

有良好的实验研究[19,20]和临床[21]研究表明,长期吸入接触对流层臭氧会损害呼吸系统和肺外器官。如果皮肤广泛暴露,也可能造成损害[22,23]。因此,臭氧的强烈反应性,其电化学电位值E°=2.V,有助于确立“臭氧总是有毒,必须禁止臭氧在医学上的应用”的结论。然而,将臭氧在肺表面的作用与人类血液的作用进行比较,将会证明这一理论是不成立的。显然,在诊所里任何人都不能吸入臭氧。然而,似乎我们体内产生的臭氧与NO、CO和H2S类似:有报道称,抗体催化的水氧化途径产生了一种额外的分子,其化学特征与臭氧类似[24]。这种特征性作用也产生于活化的人类中性粒细胞的氧化爆发期间和炎症期间[25]。

需要考虑的基本问题是:每天暴露于臭氧中的器官的结构、解剖和生化特征,与小剂量和精确计算的臭氧暴露在具有强抗氧化能力血液中几分钟相比较。很明显,处于慢性氧化应激之中的呼吸系统会缓慢而稳定地释放出大量已经提到的有毒化合物,能够在局部发挥作用,并进入循环并造成严重损害。

1.3肺系统暴露于臭氧期间和之后释放的有毒化合物的来源、分布和归宿

在空气空间水平上,肺泡细胞不断被一层由水、盐和许多生物分子组成的膜覆盖,如大量表面活性剂磷脂和非常少量的蛋白质、亲脂性和亲水性抗氧化剂。在到达肺泡微循环和红细胞之前,任何受激发的气体,根据其相对浓度和压力的不同,必须先溶解到水里。这一过程意味着由压力梯度和扩散过程控制的物理输运。另一方面,众所周知,与生物水接触的臭氧不遵循亨利定律,虽然它的溶解性是氧的10倍,但它不会转移到肺泡毛细血管中,因为它会立即与肺泡内层液(ALL)中存在的生物分子发生反应。必须强调的是,所有的平均厚度只有0.2微米的[26]。正如假设[11],臭氧不会渗透细胞,但会氧化可用的抗氧化剂,并多不饱和脂肪酸(PUFA)反应形成活性氧(ROS)(如过氧化氢)和过氧化物异源LOP包括脂质过氧自由基、氢过氧化物、丙二醛、异前列烷、臭氧化物和链烯醇,特别是4-HNE[27-29]。由于胆固醇是石榴石衬里液(ELF)的一个组成部分,并且由于它的双键易被臭氧攻击,因此它可以产生具有生物活性的[30,31],其中3β-羟基-5-氧基-5,6-断胆甾烷-6-铝(CSeco)与肺毒性,阿尔茨海默病和动脉粥样硬化有关。

存在于人类体内的抗氧化能力是极其有限的,尽管呼吸道的不同部分可能具有不同的抗氧化水平,但与血液中易于抑制臭氧反应的抗氧化剂剂量相比,这些水平是微不足道的。首先,考虑到70公斤体重的人肺泡表面的扩张(1m2/kg体重),可以计算出所有的ALL在17-25ml之间;然而,5L的血液包含2.7L的血浆。此外,红细胞质量约2.3公斤,由于具有亲水亲脂性的抗氧化剂和酶能够在几分钟内减少任何抗氧化剂,具有巨大的抗氧化能力[32]。红细胞通过戊糖循环中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性可以连续供应NADPH还原当量。血浆白蛋白作为“牺牲化合物”对氧化剂的作用令人印象深刻(比ALL高99.9%)。此外,红细胞的GSH含量约为2.2mM(比血浆高将近倍),因此它们含有大量的储备。在进化过程中,需氧生物已经开发出了针对氧的复杂的抗氧化剂体系,尽管约2%的吸入氧产生超氧阴离子,但这通常在肺泡pOmmHg的压力下被中和。然而,要记住,吸入纯氧的大鼠(大约mmHg的肺泡压力)在60-66h[33]内死亡,臭氧的活性远远高于氧气,吸入含10.0ppm臭氧的空气会在导致大鼠4小时内死亡。为了了解每日8小时臭氧暴露(4月至10月)的影响,我们需要了解环境中由于多种原因而变化很大的臭氧平均水平。美国《清洁空气法》规定臭氧水平为0.06ppm(8小时平均浓度),以保护工人的健康(美国环境保护署,年)。对最近的研究[34,35]的评估允许确立环境臭氧平均浓度为0.09±0.01ppm。然而,在高污染条件下,城市空气中的臭氧浓度可能超过0.8ppm[27]。静息8小时(潮气量约为10升/分钟,吸入的臭氧保留率不低于80%),臭氧剂量为每日0.70-0.77毫克或每月21.0-23.1毫克。这可能是臭氧摄入的最低限度,因为体力活动增加了吸入空气的体积,在高峰期,臭氧水平很容易增加到-ppb,减少肺功能和增加心血管死亡风险[21,34-36])。此外,NO2、CO、SO2和颗粒物质(PM10)的存在肯定会增加毒性。在此基础上,似乎很清楚臭氧如何在ALL水平产生ROS和LOPs,经过不足的最低限度灭活后,抗氧化剂将作为细胞信号激活核因子-κB(NF-κB)、NO合成酶、一些蛋白质激酶,从而增强TNFα,IL-1,IL-8,IFNγ和TGFβ1的合成和释放,以及可能形成的硝化物质。随着中性粒细胞和活化巨噬细胞进入肺泡腔的增加,将开始恶性循环,持续产生过量的ROS,包括次氯酸[37,38]。此外,在夏季,臭氧不断流入呼吸空间,臭氧也会溶解在ALL中并立即作出反应;因此,每秒钟都会有更多的臭氧发生反应,因此在6个月的时间内,累积剂量(可能高达-毫克臭氧)变得非常有害。同样地,几个月暴露于臭氧或由于慢性炎症性疾病(动脉粥样硬化、糖尿病、癌症)引起的长期氧化应激下,可能使4-HNE血浆水平升高至5-20μM,尽管持续解毒,但它们仍能发挥病理作用,就像对白血病细胞[39]、晶状体上皮细胞[40]、JurkatT细胞[41]和心肌细胞中检测胆固醇类醛(CSeco)[31]进行的体外研究那样。有趣的是,小剂量和重复的氧化应激,与连续的和大剂量氧化应激相比,更容易实现对臭氧或4-HNE的耐受性[42,43]。另一方面,正常的内源性4-HNE水平(0.1-0.7μM)似乎可以作为一种对抗自身和其他有毒化合物的防御剂[13,44]。因此,HNE的生物学行为是一个很有启发性的例子,通过正常由过氧化作用产生的潜在毒性醛的血清生理水平是如何被熟练地用于维持体内稳态。

最后,值得一提的是,可能暴露于臭氧和紫外线辐射数小时的巨大皮肤表面可能导致整体毒性,通过将无毛小鼠暴露于臭氧中进行的一些研究表明,不仅皮肤抗氧化剂耗尽,而且诱导显着的氧化应激[22,23]。因此,生活在炎热的国家和夏天的人类特别容易受到臭氧和紫外线的照射。相反,人体志愿者(不包括颈部和头部)在桑拿房中暴露于极低的臭氧浓度20分钟后,周围循环中LOPs会短暂增加,从而在慢性病中发挥治疗作用。对慢性肢体缺血患者[45,46]被解释为是由于抗氧化酶和HO-1的诱导而产生治疗作用。总之,虽然臭氧不是造成有害健康影响的唯一罪魁祸首,但它在美国约40%的人口中显著加剧了呼吸道疾病,并提高了死亡率[21]。问题与对流臭氧的异常臭氧浓度以及由于煤,石油和原始森林的过度燃烧导致的有毒化合物的持续增加有关。在本世纪,如果人类活动继续在大气中释放出实际的全球排放量,地球将经历一个新的古新世-始新世最高温度或“发烧期”,并产生严重后果。由于臭氧对肺和部分暴露皮肤的持续侵袭性,与解毒系统的相对效率有关的总体毒性逐渐被常年压力压倒,有利于炎症和细胞变性,特别是对肺、肝(纤维化)、心脏、肾脏和大脑的病理影响[47,48]。因此,可以设想重要器官会受到肺部系统产生的一种“有毒雨”的影响。显然,这种知识普及了臭氧毒性的概念,但在下一节中,将澄清这一概念的概括是不正确的。

2.适当的臭氧剂量是如何作用于人体血液的?

在-0年期间,由于臭氧发生器不精确以及缺乏对臭氧人体血液作用机制的了解,臭氧化自血疗法以经验方式进行。然而,到年,两个关键事件改变了前景:首先,新的臭氧发生器配备精确的光度计,能够精确测量(.7nm)臭氧浓度,其次,它澄清了臭氧如何与离体血液混合时的工作原理[49,50]。氧气与细胞外和红细胞内的水保持平衡,然后才与血红蛋白结合,直到血红蛋白完全氧合,如pO2从40到mmHg的快速增加所示。臭氧比氧气水溶性高10倍,在等离子体的水环境中容易溶解,部分(在20-40%之间)被还原谷胱甘肽、抗坏血酸和尿酸等作为“牺牲分子”亲水抗氧化剂灭活,而大部分则与白蛋白运输的PUFA发生反应。已经仔细确定了“治疗窗”,其范围为每毫升血液10至80微克/毫升(0.21-1.68微摩尔/毫升)臭氧。它保证了小而精确的氧化应激,能够诱发医学疗效,但没有毒性。必须指出的是,臭氧作为前药起作用,因为在这种快速反应过程中,臭氧消失但产生两个关键信使:第一个是H2O2,第二个是LOP的混合物,最后以4-HNE为例(来自ω-6PUFA)和4-HHE(来自ω-3PUFA的反式-4-羟基-2-己烯醛)。

H2O2的行为和药效学已经确定:血浆和细胞内的水之间的梯度的初始形成[51]允许其进入红细胞、淋巴细胞和血小板,但其浓度保持在几个微摩尔左右,因为它通过游离的GSH、过氧化氢酶和GSH-Px[52]迅速还原成H2O。其半衰期小于60秒,然而其细胞内浓度是关键,因为为了活化一些生物化学途径(形成GSSG,随后激活红细胞中的的戊糖循环和活化淋巴细胞中的酪氨酸激酶),它必须达到临界阈值,然而,它并不具有细胞毒性。阈值的概念是生理上重要的,意味着一个臭氧剂量低于10μg/毫升的气体每毫升血液中,在大多数情况下,在生物学上是无效的,因为臭氧剂量完全是由血浆中抗氧化剂中和。换句话说,阈值的概念有助于理解臭氧剂量过低可能无效(安慰剂效应),而高于治疗剂量可能有毒。几乎无需补充的是,经过盐水冲洗的悬浮在盐水中的红细胞,即使暴露在非常低的臭氧浓度下,也会发生明显的溶血,这种人为的结果[53]支持臭氧毒性的概念。如果臭氧剂量在明确限定的范围内,由于氧化还原系统[32]的作用,如果臭氧剂量在确定的范围内,由于氧化还原系统[32]的效率,血浆[54]在20分钟内完全重组,其有效抗氧化能力只有短暂的降低(不超过25%)。红细胞和其他细胞均无损伤;溶血可忽略(0.4~1.2%),无K+渗漏,高铁血红蛋白保持正常。必须补充的是,臭氧化红细胞随着ATP和2,3-DPG水平的升高糖酵解程度有所改善,HbO2的解离曲线向右平移,已经在周围阻塞性动脉疾病中氧转运改善观察中等到证实。评论[56-58]和两本书[46,50]报道了大量数据。现在很清楚,“生理”臭氧剂量(最常见的范围是每毫升血液20到40微克/毫升臭氧)会触发急性且精确计算的氧化应激,能够激活表1中总结的几种生物过程。在向供体快速输注高氧臭氧化血液时发生了什么?血液的高氧(pO2,大约mmhg)是无关的,因为在15分钟的输注期间,它与静脉血混合,使得最终的静脉血pO2相对压力几乎没有改变。当氧气-臭氧这种混合物气体与潮湿的人体皮肤[45]或兔直肠粘膜[59]接触时,表现相似,臭氧立即溶解在覆盖上皮粘膜的水中,并与皮脂、粘蛋白、粪便和其他生物分子发生反应;生成过氧化氢和LOPs。通过淋巴管和静脉毛细血管吸收LOPs,然后进入肝脏,然后进入循环系统并已经测量到[59]。

表1臭氧治疗可诱导以下生物反应

a)增加NO、CO、红细胞内2,3-dDPG水平,改善缺血组织的血液循环和供氧。

b)通过改善氧的输送来促进一般的新陈代谢。

c)上调细胞抗氧化酶,诱导HO-1和HSP70的产生。

d)诱导免疫系统轻度激活,促进生长因子的释放。

e)不会产生急性或远期的副作用。

f)在大多数病人中,可能是通过刺激神经内分泌系统而获得令人惊讶的健康。

g)激活神经保护系统。

参考文献:[46,58,81,84,]

下一个重要步骤是评价烯类化合物的分布、归宿和生物学意义。在体内将血液与气体混合物混合5分钟后,臭氧化血液可被注入供体患者体内。臭氧和过氧化氢都已耗尽,但烯醇与白蛋白或/和谷胱甘肽的Cys34形成加合物,并将注入患者的血液循环中。它们将与内皮细胞相互作用,然后与不同器官的数十亿细胞相互作用[46]。只是为了防止不专业的臭氧治疗师使用过量的臭氧剂量,他可能会将Cys34氧化成亚磺酸:RSOH,然而,RSOH可能会再次被还原。

4-HNE和类似的烯醛的分布具有药理毒理学相关性:由于醛的内在毒性,了解它们的代谢和归宿很重要的。Alary等[60]据报道,在大鼠静脉注射后2天内,约有70%的4-HNE在尿液中排出。Siems和Grune[61]在研究了4-HNE在几种哺乳动物细胞和器官中的代谢后,证明浓度为μM的4-HNE在37℃孵育3分钟内降解,仅需要10-30秒恢复到约0.2μM的生理水平。测定了6例老年性黄斑变性患者血清硫代巴比妥酸反应物质(包括丙二醛和4-HNE)的药代动力学,半衰期为4.2±1.7min[62]。另一方面,当相同的样品在体外孵育(37℃和pH7.3)时,LOPs水平在接下来的9小时内几乎不下降,表明它们在无细胞培养基中的稳定性,并表明细胞分解代谢的相关性[49]。总的来说,哺乳动物似乎已经开发出了一种高效的解毒机制来代谢4-HNE并将其毒性降到最低。Awasthi等[42]指出六种酶:谷胱甘肽S-转移酶、醛醇还原酶、醛糖还原酶、醛脱氢酶、CYP 4A和β-氧化酶在4-HNE代谢中发挥了重要作用,但他们和其他作者[40,43,44]强调,4-HNE应激预处理细胞可通过上调γ-谷氨酸半胱氨酸连接酶、γ-谷氨酰转移酶、γ-谷氨酰转肽酶、HSP-70、血红素加氧酶-1和多种抗氧化酶的合成而产生明显的适应性反应。现在已经就细胞耐受性对亚微摩尔水平的4-HNE诱导的重要性达成了充分的共识[13,63-66]。在这一点上,似乎有必要指出哺乳动物生物,为了控制氧化应激引起的4-HNE毒性,并将其维持在0.3-0.7μM的生理血浆水平上,实施以下过程:

a)稀释,一个简单的计算表明,在10毫升的血浆中注射剂量为μM4-HNE,一旦稀释到血浆-胞外液体积为12L时,无论其他过程如何,其浓度都会降低到0.04μM。

b)排毒,由于4HNE与GSH和抗坏血酸直接失活,或与数十亿具有解毒酶的细胞相互作用[42]

c)排泄,经肝解毒后进入胆汁和尿液[67]及肾排泄[60],且

d)细胞内化,这是一个关键和有趣的点,因为随之而来的生物效应可以是负面的,也可以是积极的。几个月内,吸入臭氧或慢性疾病(动脉粥样硬化、糖尿病、炎症)引起的长期氧化应激可能会使4-HNE血浆水平升高5-20μM,尽管持续解毒,它们仍能发挥病理作用。有趣的是,小剂量和重复的氧化应激,与连续的和大剂量氧化应激相比,更容易实现对臭氧或4-HNE的耐受性[42,43]。另一方面,正常的内源性4-HNE水平(0.1-0.7μM)似乎可以作为一种对抗自身和其他有毒化合物的防御剂。在这一阶段,烯烃具有极大的价值,可以假设触发引发无毒性药物疗效的分子机制。下一节将讨论这方面的内容。

3.氧化应激与核转录因子在癌变中的作用

慢性炎症在肿瘤生长(转化)和许多其他疾病中起着关键作用。炎症是由各种炎性因子(如LPS)和由诱导iNOS、COX-2和炎性细胞因子的药物产生的严重氧化应激激活NFκB而引起的。这些因素诱导肿瘤细胞的存活、生长和增殖,并导致肿瘤形成[68]。因此,NFκB的抑制是预防和治疗癌症的重要靶标。例如,我们知道的NFκB抑制剂,如维生素E、白藜芦醇、姜黄素、儿茶素和阿司匹林,可能会延缓或抑制肿瘤的生长。

3.1.Nrf2的抗肿瘤机制

慢性炎症在肿瘤生长和许多其他炎症性疾病中起着关键作用。因此抑制NFkB是预防和治疗癌症的重要靶点。Nrf2在臭氧治疗中有作用吗?李等[69]表明,Nrf2是一种重要的细胞保护核转录因子,能抑制NFκB活化。如图1(左侧)所示,Nrf2通常作为Keap-1蛋白的复合物存在于细胞质中。问题是:烯烃能分解这个复合体吗?Keap-1蛋白有两个-SH基团,其加合物的形成可能导致构象变化,有利于其解离。除了要实验的其他途径和轻度氧化应激外,Nrf2还从这个复合体中释放出来并被运输到细胞核中。转运的Nrf2与Maf蛋白形成新的复合物,通过与DNA上的抗氧化反应元件(ARE)结合,诱导多种抗氧化剂和II期解毒酶的转录。激活的特异性抗氧化酶包括SOD、过氧化氢酶(CAT)、GSH、GSH还原酶、GPx、GSH-转移酶(GSTr)、HO-1、磷酸酰胺腺嘌呤二核苷酸醌(NADPH)氧化还原酶-1(NQO1)、热休克蛋白70(HSP70)和II期酶。这些酶可能引起抗肿瘤作用。

萝卜硫素(SFN)是西兰花中最常见的植物化学物质,通过激活Nrf2诱导多种抗氧化酶的转录。事实上,SFN本身也可能作为细胞中的氧化应激源。

3.2.抗肿瘤植物化学物质对Nrf2基因敲除小鼠无效

在前一节中,植物化学物质如SFN的抗肿瘤作用通过激活Nrf2得到了解释。众所周知,SFN通过Nrf2诱导细胞解毒/抗氧化酶具有有效的化学预防作用[70]。如果这些作用真的是通过Nrf2介导的,那么SFN的作用在Nrf2敲除小鼠中应该是无效的,而在野生型小鼠中则是活跃的。事实上,徐等[68]在研究SFN对Nrf2野生型(+/+)和Nrf2基因敲除(-/-)小鼠的化学预防作用时做了这一观察。在7,12-二甲基-苯并(a)蒽/12-O-十四烷酰基-佛波醇-13-乙酸酯处理之前,每天一次局部涂抹nmolSFN,持续14天,与溶剂对照组相比,减少了Nrf2(+/+)小鼠皮肤肿瘤的发生率。更重要的是,在Nrf2(-/-)小鼠中SFN预处理没有引起化学预防效应。综上所述,这些结果首次表明,Nrf2(-/-)小鼠更容易发生皮肤肿瘤,SFN的化学预防作用是通过Nrf2激活介导的。

3.3.适度运动引起的氧化应激诱导Nrf2活化

中度和重度的锻炼会导致肌肉和内脏产生ROS。ROS不仅具有毒性,而且在细胞信号传导和基因表达调控中起着重要作用。众所周知,与剧烈运动相反,适度运动有益于健康。然而,在运动过程中产生的活性氧的作用机制尚不完全清楚。

运动过程中ROS的产生主要是由于氧耗增加引起线粒体电子传递系统紊乱,内脏缺血再灌注引起NADPH氧化酶活性升高,以及巨噬细胞和中性粒细胞等炎性细胞浸润引起炎症所致。ROS的产生水平也可能取决于运动的强度。

Gomez-Cabrera等[71]报道,适度运动导致MAP激酶和NFB通路激活,从而导致eNOS、iNOS和MnSOD的表达。有趣的是,当一种NADPH-氧化酶抑制剂别嘌呤醇抑制ROS产生时,所有这些变化都消失了。这些结果表明,运动诱导的活性氧产生主要通过激活NFκB通路来实现抗氧化酶(如MnSOD和GPX)的表达和激活。然而,仍然缺乏关于通过NFκB途径诱导抗氧化酶的证据。因此,我们不能否认Nrf2也被激活的可能性。因此,假设适量的运动可以诱导抗氧化酶的表达,而活性氧的产生可以诱导NFB和Nrf2的激活,这可能是合理的,但仍有待澄清。

3.4.通过激活Nrf2/Keap1/ARE诱导生物反应

Nrf2被轻度氧化应激激活,并增加ARE的转录[72,73]。这可能是该途径的抗肿瘤作用背后的可能机制。表2概述了通过激活Nrf2/Keap1/ARE途径引起的其他潜在生物反应。Dinkova-Kostova[74]已经讨论了项目1至7,而项目8和9将在下一节中讨论。

3.5.Nrf2与细胞凋亡和DNA修复有关

大量研究表明,氧化应激可诱导细胞凋亡,而抗氧化剂,如HO-1水平的升高,则可保护细胞免受凋亡。HO-1由Nrf2诱导,可防止细胞凋亡。例如,Brunt等[75]的复杂研究表明,H2O2可诱导人血管平滑肌细胞凋亡,并且通过Nrf2激活HO-1启动子可保护这些细胞免受H2O2的凋亡作用。此外,Cr(VI)[76]或LPS[77]诱导的细胞凋亡也受到Nrf2依赖性HO-1诱导的保护作用。这些结果提示,抗凋亡作用是由激活Nrf2诱导的抗氧化保护系统激活所致。

Nrf2也被证明参与DNA修复(表2中的第9项)。Villeneuve等[78]发现Nrf2与DNA修复有显著的相关性。实际上,通过控制ROS水平,发现Nrf2和p21都能调节生与死之间的微妙平衡。也就是说,细胞的保护作用,特别是与DNA修复或凋亡有关的作用,很可能取决于氧化应激的程度。因此,p21介导的Nrf2信号通路的激活可能是在低应激条件下减少ROS的第一防御机制。在低水平的氧化应激下,p21激活Nrf2依赖性抗氧化反应,保护细胞免受ROS诱导的细胞损伤。在中度水平的氧化应激(包括DNA损伤)中,p21诱导细胞周期停滞以允许DNA修复。在高水平的氧化应激状态下,或在无应答状态下,Nrf2被破坏,从而抑制Nrf2依赖的促生存反应,促凋亡反应开始凋亡。

综上所述,Nrf2依赖的抗氧化反应已被证明可以预防与氧化应激相关的疾病,如癌症[79,80]、神经退行性疾病[81,82]、心血管疾病[83-85]、肺气肿[86]、炎症[87,88]和衰老[89]。这一背景将有助于评估Nrf2的作用,但其实际相关性仍有待与臭氧治疗相关的选定实验证明。

表2通过具有轻度氧化应激的Nrf2/ARE活化诱导的生物反应

1)增加直接抗氧化剂的水平,例如GSH、CO和胆红素。

2)通过谷胱甘肽和硫氧还蛋白还原酶刺激GSH再生。

3)提高过氧化氢酶、超氧化物歧化酶(SOD)、GPx、GSTr、NADPH-醌氧化还原酶(NQO1)、HO-1、HSP70等氧化还原酶的水平。

4)增加II期酶的水平。

5)通过诱导白三烯B4还原酶抑制细胞因子介导的炎症反应。

6)通过升高的铁蛋白降低铁过载和随后的氧化应激。

7)识别、修复和清除受损蛋白质。

8)对通过氧化应激诱导的细胞凋亡有保护作用*。

9)增加DNA修复活性*。

参考文献1)至7):Dinkova-KostovaAT[74]。

参考文献8)至9):VilleneuveNF[78]。

4.臭氧治疗引起的生物反应及治疗效果

臭氧治疗应用的多功能性令人印象深刻,但也有一些局限性,因此臭氧治疗不是万灵药。从现有数据来看,血管疾病和一些退化性疾病最适合治疗,而诸如艾滋病毒感染和慢性丙型肝炎等急慢性传染病无法通过臭氧治疗治愈,因为病毒和其他病原体,在血浆中自由存在或/或存在于细胞内,不能被臭氧信使灭活,而且实际上受到血液强大的抗氧化能力的保护。

4.1.外周阻塞性动脉疾病(POAD)的临床结果

自Rokitansky[90]的最初工作以来,已经对POAD进行了几项小型临床研究,显示在13-18次臭氧化AHT治疗后局部循环的持续改善[Bocci综述,46]。众所周知,即使由于动脉粥样硬化、糖尿病或Buerger病(血栓闭塞性脉管炎)引起的肢体动脉的轻微的肢体动脉阻塞也会导致血液流向肢体的逐渐减少。

组织缺血和任何轻微创伤促进溃疡的形成,由于氧合作用减少、缺乏营养和缺乏修复过程必不可少的生长因子,导致溃疡无法愈合。臭氧疗法首先导致糖酵解的激活,其中三磷酸腺苷(ATP)和2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)增加。因此,Hb的S形氧结合曲线向右移动并增加缺血组织中氧的释放。H2O2在红细胞中的适度但关键的入口通过GSH的作用迅速还原为水。作为GSSG的氧化GSH的形成增加改变了GSH/GSSG比率,但是通过排出一些GSSG或以抗坏血酸或硫氧还蛋白为代价通过GSH-还原酶还原GSSG来快速纠正这种变化。值得注意的是,这种关键的回收利用在3分钟内完成[32]。此外,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)的激活可以提供还原能力并激活糖酵解[91]。必须指出的是,臭氧化血液的代谢特征实际上与单纯氧合血液的代谢特征是无法比拟的[92]。

根据Fontaine-Leriche分类,II期(间歇性跛行和短暂性疼痛)或III期(持续性疼痛,紫绀和可能的初始溃疡)的患者获得最佳结果。IV期包括脚趾初期坏死和难以忍受的疼痛导致手术截肢,在约50%的病例中,使用臭氧化AHT可以减少或延迟手术截肢。与己酮可可碱和前列腺素类(正统治疗的金标准)相比,臭氧化的AHT已证明在缺血性血管疾病中更有效且无副作用。无论是使用AHT还是血管外血液臭氧化治疗,无论是侵入性的还是昂贵的方法,结果都没有明显差异。通过使用前一种方法[93,94],评估了随机接受自己的臭氧化血液或前列环素输注循环的28名患者。所有患者继续使用他汀类药物、抗高血压和抗血小板聚集药物进行常规治疗。臭氧治疗在减轻疼痛和改善生活质量方面比前列环素更有效,但两组患者下肢血管形成无明显差异,最可能的原因是治疗时间较短(7周内14次治疗)。在这种复杂的病理中,与臭氧化油局部治疗相关的更长时间的治疗可以导致溃疡的令人满意的愈合,因为过早停止治疗是错误的。事实上,这种治疗应该在治疗频率较低的情况下持续终生。一项正在进行的试验的改进计划,包括臭氧化AHT(mL血液加25mL3.8%柠檬酸钠溶液),每周给药至少4个月。在III期和IV期的病人中,局部治疗在使用臭氧水和橄榄油时最为重要,因为它有助于加速溃疡的愈合。臭氧化AHT的效果如何?事实证明,在前两到三次治疗后,夜间剧烈的疼痛消失了,表明缺血组织的血流量有所改善,并且没有从血液灌注不足的肌肉中“偷走”血液。

实验证实Nrf2的活性与诱导抗氧化保护系统的积极机制有关。此外,Nrf2可能是参与上调细胞抗氧化酶和诱导HO-1和HSP70的潜在机制(表1,c)。已经有研究表明治疗性臭氧浓度可以诱导HO-1和HSP70[95],但Nrf2的作用仍有待确定。显然,臭氧在POAD中的治疗活性是由于缺血区域中血流量和氧气输送的改善。此外,最近的研究表明,核转录因子缺氧诱导因子-1a(HIF-1a)可能参与改善缺血组织的预后[96-98]。HIF-1a是一种无处不在的表达分子,它调控着许多基因(即缺氧反应元件,HREs),这些基因在缺氧、代谢妥协和氧化应激状态下引起代偿性反应。HIF-1a的激活导致血管内皮生长因子(VEGF)、促红细胞生成素(EPO)和糖酵解酶的增加,这些都能促进细胞增殖和存活。此外,VEGF生物合成的增加可以刺激新生血管生成,从而改善血流,增加促红细胞生成素的生物合成,从而增加氧的释放。糖酵解酶的增加会促进葡萄糖代谢,增加NO和CO的生物合成,从而促进血液流动和向缺氧组织输送氧气。因此,这些生物反应可能会导致臭氧诱导的POAD中轻度氧化应激的良好治疗效果。此外,表2中的a)和b)可以用HIF-1a的作用来解释。在含氧量正常的状态下,HIF-1a被胞质溶胶中的脯氨酸羟化酶(PHD)和VHL灭活。另一方面,在缺氧时,PDHs和VHL被轻度氧化应激灭活,HIF-1a从PHD和VHL释放,转移到细胞核中,其中HIF-1a与HIF-1b形成异二聚体,导致DNA上缺氧反应元件(HREs)的转录。据报道,HREs中约有0个基因受HIF-1a[99]调控,其中包括参与细胞凋亡、pH调节、蛋白质水解、血管生成、红细胞生成和糖代谢调控的基因。另一种观点认为,4-HNE到达骨髓环境可能有利于雄蕊细胞的释放,而雄蕊细胞可能会在缺血组织中启动血管生成。希望在不久的将来能够澄清这些假设是否有效。

数以百万计的人患有慢性肢体、大脑和心脏缺血,这是世界范围内死亡的主要原因。这具有巨大的社会经济影响,特别是在发展中国家。如果正统医学能接受臭氧化AHT作为标准药物的补充,那将是一个巨大的飞跃。最不幸的是,由于缺乏赞助者和资金,目前还无法仔细评估中风或慢性心力衰竭患者的受控临床结果。

4.2.臭氧治疗年龄相关性黄斑变性(ARMD)的相关性研究

仅在英国,约有,名患有“干性”(萎缩)形式的ARMD的患者适合接受臭氧化AHT治疗,但全世界有超过0万人在寻找治疗方法。尽管如此,眼科医生只能开抗氧化剂和锌,这是最低限度的有效。自年以来,已有近1,名患有干性ARMD的患者在锡耶纳(意大利)医院接受了臭氧化AHT治疗,四分之三的患者在视力表上显示出一到两行的改善(综述于46)。此外,该疾病在臭氧治疗期间没有进展是相关的。通常15-18次治疗,初始臭氧浓度为每毫升血液20毫克/毫升,慢慢提高到60毫克/毫升(每周两次),然后每月两次作为维持治疗,使改善得以维持。虽然不受控制,但这项研究强调臭氧治疗是唯一能够显着改善患者生活质量的治疗方法。在本病中,由于多种因素的影响,中央凹、中央感光器和色素视网膜上皮(Pre)发生进行性变性和死亡,其中一种因素是慢性缺氧。虽然O3-AHT引起多效性反应,但主要优点是由于向视网膜输送氧气增加,视网膜是具有最高氧气消耗的身体组织。值得注意的是,AHT在渗出型ARMD和多基因进展性疾病(如色素性视网膜炎和隐性Stargardt疾病)中是无用的,甚至是有害的。渗出型的特征是脉络膜血管的异常生长和视网膜及视网膜下血管的高通透性,是由严重缺血引起的,这种缺血刺激血管内皮生长因子的释放[99]。在渗出状态下,玻璃体内注射抗VEGF抗体可暂时减缓血管生成,同时稍微改善功能。必须强调的是,O3-AHT(干燥形式)不仅改善视觉活动,而且至少在一定程度上,帮助病人重新获得自主生活的能力。最后,有趣的是,仅在上个月进行了一项初步试验,评估在失明的Stargardts病患者中玻璃体内注射Staginal是否能够恢复患者的视力。

4.3.臭氧治疗对糖尿病的影响

糖尿病肾病由糖尿病引起与氧化应激有关。在链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠中研究了臭氧治疗的潜在治疗效果[]。糖尿病诱导显著升高血压、糖化血红蛋白(HbA1c)、BUN、肌酐、肾组织MDA水平,SOD、CAT、GPx活性显著降低。胰岛素或臭氧治疗可明显逆转糖尿病的疗效。此外,与单一治疗相比,胰岛素和臭氧联合治疗进一步逆转了糖尿病的疗效。因此,糖尿病大鼠中的施用臭氧降低了氧化应激标记物的水平并改善了肾抗氧化酶活性,特别是当用臭氧和胰岛素联合治疗大鼠时。初步结果表明,臭氧治疗可能有助于治疗糖尿病患者,特别是通过介导抗氧化反应。臭氧治疗有用的临床证据已被私人臭氧治疗师多次报道,但尚未进行有效的对照临床试验。慢性肢体缺血常伴有2型糖尿病,这些患者已得到有益的臭氧化AHT[46]治疗。减少胰岛素剂量的需要,暗示胰岛素分泌的改善或/和受体敏感性的增加,已经成为常见的观察结果。

由于臭医院,古巴臭氧治疗学家对患有外周动脉疾病和糖尿病性足的糖尿病患者进行了随机对照临床试验[]。一组(n=51)用臭氧处理,用臭氧剂量为10mg的ml气体直肠灌注和局部外用臭氧气体和臭氧化油。对照组(n=49)用全身和局部抗生素治疗。通过比较仅20天治疗后的葡萄糖水平、溃疡面积和几种生化标志物来评价治疗的效果。缺点是在20天治疗后缺乏后续随访。实验组在接受mg臭氧总剂量后,血糖控制得到改善,氧化应激减少,SOD增加,病灶明显改善,无任何副作用,截肢次数少于对照组。糖尿病病足是一种慢性疾病,这些结果更令人惊讶,不仅因为它们仅在治疗20天后才实现,而且因为在五种臭氧给药途径中,[综述于],即:(1)大份额和小份额的臭氧化自血疗法;(2)EBOO;(3)准全身暴露;(4)腔内、皮下、肌肉内给药,以及(5)直肠吹入,通过直肠吹入臭氧是最不可靠的给药途径,因为我们从未知道吹入直肠的真正有效臭氧剂量的百分比。此外,在欧洲至少有40%的患者:(i)拒绝通过直肠给药臭氧,(ii)在气体吹入后,部分臭氧剂量可能立即消除部分臭氧剂量;(iii)粪便含量和丰富的黏液蛋白肯定会中和部分臭氧剂量;(iv)在所有情况下,臭氧与氧气不同,不会被直肠黏膜吸收。在之前的家兔实验中[59],我们明确了门静脉血液中只能检测到过氧化产物。这是因为臭氧会立即与管腔内存在的各种生物分子发生反应,并且仅部分所产生的化合物被吸收并且可能发挥治疗活性。古巴患者使用的臭氧浓度(50微克/毫升)过高且不明智,因为它会引起肠绞痛。此外,必须记住,Eliakim等[]在用臭氧化水重复灌肠后,报告了显微镜下结肠炎的出现。因此,即使结果是惊人的,它们也需要确认,不仅要通过重复试验,而且最好使用臭氧化自体血液疗法的可靠策略[]。在此基础上,迫切需要组织一个适当的临床试验,以评估在四个月(每周两次)期间包括至少32次治疗的初始周期是否能够改变包括血糖和C-反应性肽水平、非酶糖基化、醛糖还原酶活性、ADVANCE糖化终产物(AGEs)和抗氧化剂-氧化剂平衡的关键参数。虽然更昂贵,臭氧化AHT方法的精确化学计量可以提供比直肠吹气更精确的信息。采用的策略“低开始,缓慢增加”似乎是诱导臭氧耐受和氧化还原系统重新平衡的最重要因素[46]。虑到O2-O3治疗可能改变血糖水平,必须严格控制胰岛素水平。

关于如何科学地应用补充性方法的争论已经提出,其基础是O3-AHT可以减轻慢性氧化应激,延缓严重并发症,提高糖尿病患者的生活质量[]。

4.4.臭氧治疗激活免疫系统的可能机制

T细胞在保护我们的身体抵抗外来成分方面起着非常重要的作用:当T细胞抗原受体(TCR)识别任何外来抗原时,ZAP-70分子经历酪氨酸磷酸化,然后激活磷脂酶Cγ1(PLCγ1))[]。活化的PLCg1水解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2),一种膜脂,产生第二信使,即肌醇三磷酸(IP3)和二酰基甘油(DG)。IP3与内质网(ER)膜上的肌醇三磷酸受体(IP3R)结合,导致Ca从ER释放到胞浆中。细胞溶质Ca+2水平的增加激活神经钙蛋白(CN),一种依赖于Ca+2/钙调蛋白的磷酸酶,其使核因子活化的T细胞(NFAT)去磷酸化并将其转运到细胞核中。然后,NFAT诱导细胞因子的转录,例如IL-2,TNFα,IL-6和IFNγ,以及DNA上的免疫应答元件,然后将其翻译成蛋白质[]。产生的细胞因子和免疫反应元件的转录产物支持我们身体的免疫功能。NFAT在其他细胞和组织中也有表达,并且本身可以与DNA元件结合。然而,NFAT与DNA的组合主要通过核转录因子活化蛋白-1(AP-1)的共存来诱导。AP-1通过Ras-MAPKs(丝裂原活化蛋白激酶)途径激活,该途径也由DG介导。

有报道称,环孢霉素A和KF(他克莫司)等免疫抑制剂能抑制CN诱导的NFAT去磷酸化,从而抑制NFAT进入细胞核[]。Ca2+拮抗剂,如抗高血压药物,可抑制Ca2+内流到胞浆,抑制血管平滑肌细胞的收缩。然而,一些流行病学研究表明,长期使用Ca2+拮抗剂可能导致肿瘤或慢性疾病的发展。Ca2+拮抗剂对T细胞胞浆Ca2+内流和CN活性均有抑制作用。因此,它们也可能诱导去磷酸化NFAT,并将其转运到细胞核中。因此,细胞因子的生物合成也会受到抑制。这可能解释为什么长期使用Ca2+拮抗剂可能会导致肿瘤或慢性疾病的发展。此外,众所周知,这些核转录因子也是由轻度氧化应激引起的。例如,Maziere等[]发现,高水平的UVA辐射抑制CN-NFAT系统,而低水平的UVA激活CN-NFAT系统。因此,臭氧治疗引起的轻度氧化应激也可能激活NFAT和AP-1,进而激活免疫功能。这可以解释表2中的d)点。然而,温和的臭氧疗法是否确实激活CN-NFAT系统仍有待观察。

因此,除了这种可能的途径之外,必须记住,已经通过使用在“治疗窗”内用臭氧浓度处理的人正常血液进行了一些研究[-]。有了这些参数,臭氧就会对人体血液产生影响,并产生一种没有任何毒性的激发剂量-反应关系[]。在孵育长达8-9小时后,分离血浆,检测免疫细胞合成和释放的多种细胞因子,如干扰素γ、TNFa、IL-2、IL-6和IL-8,其少量但一致的细胞因子量呈臭氧浓缩依赖性。在每次臭氧治疗期间,这种诱导的温和免疫刺激仅涉及暴露于臭氧的离体血液中存在的约4%淋巴细胞和单核细胞的[46]。据推测,H2O2通过NFkB在离体活化激活的免疫细胞比例较小,可能是将臭氧化血液输注到供体患者体内后,通过NFkB在体内激活。事实上,输血后,激活的淋巴细胞,通过释放细胞因子,可以激活其他细胞在体内[46]。如果这是真的,反复的治疗可能确实会逆转免疫抑制的状况。实际上,这些观察表明,在急慢性细菌和病毒感染中使用臭氧疗法,要记住,所有病原体,无论是自由存在于血浆中,还是位于细胞内,都受到血液和细胞强大的抗氧化能力的保护[]。这是因为根据治疗指数确定的臭氧浓度,无论是臭氧还是它的信使都不能产生杀菌或杀灭病毒的效果。事实上,与人们普遍认为的相反,臭氧只能作为感染性疾病的支持性治疗手段。我们已经知道,除非我们同时与适当剂量的抗病毒药物联合使用,否则HIV[]和慢性丙型肝炎感染不能仅通过臭氧疗法进行熟练地治疗。

此外,我们完全不知道臭氧疗法是否对自身免疫性疾病有用,如类风湿关节炎、多发性硬化症和银屑病。私人臭氧治疗师再次对这些疾病进行了治疗,声称结果是积极的,而这些结果从未在医学杂志上报道过。关键问题是找到理想的臭氧浓度来抑制细胞毒性T细胞的活性,提高CD4+T调节细胞的数量和活性[46]。

4.5.臭氧能杀死癌细胞并有治疗效果吗?

Sweet等[]的一篇早期论文激起了极大的热情,表明臭氧选择性地抑制体外多种人类癌细胞的生长。不幸的是,这种方法不能反映病人的情况,因为臭氧本身永远无法到达体内的任何癌细胞。另一种假设的可能性是,在注入臭氧化血液后,肿瘤细胞恢复正常和凋亡[91],但临床上在肝转移或/和肺转移晚期患者的临床经验表明,癌症是不可逆转的。将臭氧和氧气混合物注入癌症晚期兔子腹膜内的实验尝试[]治疗,经治疗的兔子(即7/14)存活率高于假治疗的兔子(即1/7)。Bocci[]在一封信中提出,这些抗肿瘤作用可能是通过臭氧/氧介导的机体免疫监视激活诱导的,这在一个原始动物身上是切实可行的。事实上,这些结果只在实验肿瘤学中得到了证实,尤其是在老鼠身上,而不是在人类中。在人类,一旦癌症被发现,免疫系统就已经受到抑制。客观地说,有一些相当古老和不受控制的临床研究表明,臭氧疗法可以延长癌症患者的预期寿命。这在一定程度上是正确的,因为臭氧化自体血液疗法可以改善生活质量,正如经常观察到的[46],但不能阻止肿瘤的进展。慢性炎症在肿瘤生长(转化)以及许多其他疾病中起着关键作用。NFB被各种炎症因子激活,如LPS和由诱导iNOS、COX-2和炎症细胞因子的药物引起的严重氧化应激。这些因子诱导肿瘤细胞的存活、生长和增殖,并导致肿瘤形成[]。因此,NFκB的抑制是预防和治疗癌症的重要靶标。例如,已知NFκB的抑制剂,例如维生素E、白藜芦醇、姜黄素、儿茶素和阿司匹林可能在减缓肿瘤生长方面具有一些作用。

4.6.臭氧疗法改善神经退行性疾病的可能机制

神经退行性疾病的发病机制与氧化应激密切相关。在多种慢性神经变性疾病(包括阿尔茨海默病(AD),帕金森病(PD),亨廷顿病(HD)和肌萎缩侧索硬化症(ALS))的发病过程中,氧化应激的增加也与神经元细胞死亡有关。如前所述,研究发现Nrf2/ARE通路对神经退行性变[81,]有保护作用。图2表明PD可能由神经元细胞的凋亡和通过ROS诱导的黑质细胞的死亡引起。ROS的增加导致线粒体功能障碍和神经炎症,这是PD的共同特征。另一方面,Nrf2作为抵抗线粒体功能障碍和炎症的新靶标。Nrf2激活抗氧化反应元件(ARE)途径,包括一系列细胞保护基因,如抗氧化剂和抗炎基因,以及一些参与线粒体生物合成的转录因子[]。

Jazwa等[82]也发现Nrf2和HIF-1a在神经退行性疾病的神经炎症保护和抑制中发挥着关键作用,特别是通过Nrf2/ARE通路激活HO-1(HO-1见Idriss等[])。此外,与其他抗氧化剂和解毒酶协同作用,激活Nrf2的药物也可能是诱导HO-1的好选择。事实上,之前有报道称,有许多植物化学物质可以有效地预防神经退行性疾病[-]。这些发现可以解释表1中的基本原理(g点)。因此,有必要进一步研究臭氧治疗在激活Nrf2/ARE通路中的作用。事实上,私人臭氧治疗专家对最初的阿尔茨海默氏症患者进行臭氧化AHT治疗时,已经做了一些轶事观察。令人遗憾的是,这些有希望的观察从未发表过,因此确切的参数仍不为人所知。传统医学仍然对臭氧治疗的价值持怀疑态度,这使得进展非常困难。

4.7.臭氧治疗在皮肤和粘膜感染及病变中的应用

对于皮肤和粘膜感染和病变,臭氧化水和不同等级的标准臭氧化植物油,将每天使用两次直至完全愈合。臭氧水和油已被证明是优秀的消毒剂和愈合刺激剂,比局部抗生素、生长因子、只有氧合、蛆疗法和负压伤口疗法更有效。为改善糖尿病足、缺血性溃疡坏死、褥疮、脓肿、肛裂、瘘管、口疮、顽固性骨髓炎、口炎、外阴阴道炎和甲真菌病的预后提供了新的途径。已有实验研究[,]清楚地显示了使用臭氧化油的优势,大量相关专利已被审查[,]。任何伤口或病灶必须首先用臭氧水或稀释的H2O2溶液清洗,去除化脓性物质或纤维蛋白或坏死细胞,由于生物物质的残留而显著降低臭氧油的作用[]。到目前为止,在西方国家尚未有一种有益于使用臭氧油的心理态度,但一旦病人尝试了这一点,他就会继续使用它。

4.8.用臭氧成功地解决了背部疼痛和骨科疾病的问题

在现实中,臭氧在椎间盘中的使用是一个真正的突破,虽然臭氧治疗AHT的使用仍然受到怀疑,但臭氧在腰痛中的应用实际上已经被全世界所接受。在一生中,腰痛是一种常见的令人不安的症状,可影响多达80%的人口,至少一次。在放射线控制下,将3至7毫升气体混合物(通常为臭氧3%,氧气97%),臭氧浓度为30-35微克/毫升直接注入对应于椎间盘突出的椎间隙中心[]。神经外科专家可以在大约十分钟内完成治疗,经过适当的休息后,患者经常会因疼痛的消失而惊奇地站起来惊讶。

作用机制是什么?它们与血液中的臭氧有很大不同。臭氧容易溶于髓核的水中,与由碳水化合物和多肽链组成的大分子糖蛋白(即蛋白质多糖和Ⅱ、Ⅳ型胶原)发生反应。根据Fenton的反应,ROS的形成可能随后产生羟基自由基:

H2O2+Fe++??????→OH.+OH-+Fe+++

因为在注射过程中痕量的催化铁离子很容易从针上释放出来。通过使用电子顺磁共振(EPR)自旋捕获技术,已经证明了羟基自由基的短暂形成,其在37℃具有1×10-9秒的半衰期[]。羟基自由基是最具反应性的自由基,攻击和分解其范围内的任何生物分子:水解产物和游离水的快速重吸收导致细胞核的逐渐收缩,且常导致突出物质逐渐消失。由疝出引起的炎症过程随后消失。

治疗下腰痛的更简单和流行的方法是将气体施用到椎旁肌肉中,相对应于触发点或突出椎间盘的对应的。这是一种简单的方法,包括每个位点进行一次或多次注射5-10ml的气体混合物,但需要非常缓慢进行。臭氧浓度不得超过20-25μg/ml,因为它很痛苦。第一种方法是直接的,而这一种方法是间接的,也被Bocci称为“化学针灸”[50]。间接法的作用机理已被充分讨论[],直接法治疗效果接近80%,化学针治疗效果约73%。迄今为止,从加拿大到中国、印度和欧洲,这两种方法都得到了应用,近万人从中受益。

4.9.臭氧在牙科中的应用

这是另一种令人惊讶的臭氧使用,主要用于儿童治疗原发性龋坏,使用一种特殊的设备隔离牙齿,使用臭氧-氧气治疗大约60秒。这个程序消毒牙齿病变,使牙齿重新矿化。该程序是由爱德华·林奇教授发明并推广的[],被定义为“牙科革命”。

5臭氧治疗后的生活质量

臭氧疗法在大多数患者中通过刺激神经内分泌系统获得令人惊讶的健康。臭氧治疗刺激神经内分泌系统的机制尚不清楚。然而,最近有报道[],通过线粒体和氧化应激诱导的神经内分泌细胞的易感性与Nrf2/ARE/Keap1抗氧化途径的抑制、抗氧化剂和I/II期结合酶的表达减少有关,这些酶大多是Nrf2的转录靶点,神经内分泌系统也被发现与Nrf2通路有关。遗憾的是,到目前为止,尚无法比较评估臭氧化AHT前后正常志愿者体内ACTH、皮质醇、生长激素和脱氢表雄酮(DHEA)的昼夜节律强度和形态。此外,它还被认为是一种内啡肽的释放,也可能是5-羟色胺释放的增加,以解释臭氧治疗后的欣快感和幸福感。

显然,对臭氧治疗的生活质量进行医学评估是必要的。迄今为止,DiPaolo等[94]仅报告了POAD患者血管外血液臭氧化和前列腺素类似物后的生活质量,这符合国际生活质量评估(IQOLA)。0~4分:跛行、疼痛、瘙痒、腿重、全身健康、失眠、食欲、虚弱、视力、愈合、消化、关节疼痛。EBOO疗法表现出极佳的QOL。因此,这种QOL评估很重要,因为它们也可以澄清臭氧治疗是否有效。关于臭氧化AHT,除了一次静脉穿刺外,其QOL评估效果更好,如果有副作用的话,也会降到最低[46,,]。

6结束语

在过去的40年里,欧洲已经进行了数百万例O3-AHT治疗,没有任何问题。有记录的4例死亡[]是由于直接静脉注射O2-O3所致,这种做法自年以来就被禁止。臭氧由医用氧气产生,必须立即使用,约占气体混合物的3%。红细胞经过臭氧氧化后,在循环中保持其正常的寿命[46]。该方法使用的是真空无菌中性玻璃瓶,绝对无毒,每次治疗的一次性设备的成本是15欧元,一个训练有素的护士可以在大约35分钟的时间内轻松完成整个过程[56]。唯一的不便是静脉穿刺,尽管如此,病人还是依从的。必须强调的是,这种治疗不仅是完全可以接受的,而且大多数年龄相关性黄斑变性(ARMD)和脉管病变患者报告了一种健康和欣快的感觉在整个周期。这一事实解释了为什么多年来患者的依从性一直很好。几乎不必说,如果臭氧治疗改善了病变,它必须继续采用维持治疗(2-3个月疗程)在一个不确定的时期内。

臭医院的应用仍因偏见、无资金来源、大制药公司的商业竞争,尤其是美国FDA和欧洲医学会等卫生当局令人费解的不感兴趣(如果不是明显的阻碍)而推迟。相反,它在俄罗斯、乌克兰和中国被普遍使用,在这些国家,大多数患者接受臭氧治疗。臭氧价格低廉,没有专利,令人遗憾的是,地方卫生当局不断

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