中國(guó)科大發(fā)現(xiàn)基于原子氫的氫治療新策略

活性氧和氮物種（RONS）的過(guò)度表達(dá)與癌癥、阿爾茨海默病和慢性糖尿病潰瘍等多種慢性疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。氫療法作為一種新興的、前景廣闊的通用型治療手段，主要利用氫氣分子選擇性地消除RONS，維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而達(dá)到治療相關(guān)慢性疾病的目的。從熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)看，生物還原性更強(qiáng)的原子氫有望提供優(yōu)于傳統(tǒng)氫氣的廣譜RONS清除能力。然而，開(kāi)發(fā)一種集高效的原子氫儲(chǔ)存、可控釋放、廣譜RONS清除和生物降解性于一體的先進(jìn)氫治療平臺(tái)是一項(xiàng)巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)江俊教授和王育才教授團(tuán)隊(duì)利用電子-質(zhì)子共摻雜策略向WO3晶格中引入高還原性的原子氫，首次證明了生物還原性更強(qiáng)的原子氫能夠?qū)崿F(xiàn)氫氣所不具備的廣譜RONS清除能力，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)氫鎢青銅相H0.53WO3（HWO）是一種非常理想的原子氫載體，其顯著特征包括相對(duì)穩(wěn)定的原子氫儲(chǔ)存、溫度依賴的原子氫釋放以及pH響應(yīng)的生物降解性。在慢性創(chuàng)面潰瘍疾病模型中，固態(tài)原子氫由于其卓越的廣譜RONS清除能力，重塑糖尿病傷口微環(huán)境、減少炎癥，進(jìn)而促進(jìn)膠原積累、血管新生，有效加速慢性傷口的愈合。相關(guān)成果以“Solid-state atomic hydrogen as a broad-spectrum RONS scavenger for accelerated diabetic wound healing”為題在線發(fā)表在《National Science Review》上。

示意圖固態(tài)原子氫作為廣譜RONS清除劑及其在糖尿病創(chuàng)面愈合中的治療機(jī)制

該研究極大擴(kuò)展了氫治療材料的基本類別，并為研究更多物理形式的氫作為有效的RONS清除劑用于臨床疾病治療鋪平了道路。