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

氫氣裝置對小鼠皮膚損傷有治療作用并緩解小鼠皮炎

期刊：MD Med Discoveries (Volume 2, Issue 6)  

 

摘要核心內容

 

本研究開發了一種新型透皮氫氣（H?）遞送裝置，用于治療惡唑酮（oxazolone）誘導的小鼠皮炎模型。通過局部應用產氫裝置，顯著減輕了皮膚損傷癥狀（如紅斑、增厚、鱗屑），并降低氧化損傷標志物（MDA）和炎癥因子（IL-1β）水平。微電極實時監測證實裝置有效遞送氫氣至皮下組織，為氫氣局部治療皮膚炎癥提供了新方法。

 

研究目的

 

驗證自主設計的透皮氫氣裝置對惡唑酮誘導的皮炎樣皮膚損傷的治療效果，探究其抗氧化與抗炎機制，并評估氫氣在組織中的滲透效率。

 

研究思路

模型建立：  

 

使用SKH-1無毛小鼠，反復涂抹惡唑酮（0.2-0.5%）誘導皮炎樣病變（持續30天）。  

 

病變特征：皮膚增厚、紅斑、鱗屑（圖1B）。  

分組與干預：  

 

實驗組（n=5）：應用產氫裝置（含鋁箔催化劑），每日4小時。  

 

對照組（n=5）：應用惰性裝置（無催化劑）。  

療效評估：  

 

宏觀指標：皮膚厚度、紅斑/鱗屑評分（圖1）。  

 

分子指標：皮膚MDA（脂質過氧化標志物）、血清IL-1β（炎癥因子）。  

 

氫氣滲透：微電極實時監測皮下H?濃度（圖4）。  

 

測量數據與意義

皮膚表觀損傷（圖1）

 

數據：實驗組皮膚厚度顯著降低（p<0.05），紅斑/鱗屑評分改善。  

 

意義：直觀證明氫氣裝置緩解皮炎癥狀。  

氧化損傷指標（圖2）

 

數據：惡唑酮暴露區（背部）MDA升高2倍；氫氣治療組MDA顯著降低（p<0.0005）。  

 

意義：氫氣通過抑制脂質過氧化減輕氧化應激損傷。  

炎癥因子（圖3）

 

數據：實驗組血清IL-1β水平顯著低于對照組（p<0.01）。  

 

意義：氫氣通過抑制促炎因子釋放發揮抗炎作用。  

氫氣滲透動態（圖4）

數據：裝置維持皮下H?濃度約800μM達1小時，移除后未立即恢復基線。  

 

意義：直接證實透皮遞送效率，為局部治療提供藥代動力學依據。  

 

關鍵結論

透皮氫氣裝置顯著改善惡唑酮誘導的皮炎癥狀（皮膚增厚、紅斑、鱗屑）。  

 

機制與抑制氧化損傷（降低MDA）和炎癥反應（降低IL-1β）相關。  

 

微電極數據證明裝置可實現局部高濃度氫氣遞送，避免全身給藥副作用。  

 

Unisense微電極數據的詳細解讀

 

技術原理與創新性

設備組成：  

 

針型氫微傳感器（Unisense, Denmark）  

 

高靈敏度皮安計（Unisense Microsensor Monometer）  

 

專用軟件（SensorTrace SUITE）  

 

校準方法：  

 

  使用室溫H?飽和水（濃度≈800μM）建立標準曲線，確保活體檢測準確性。  

動態監測能力：  

 

  實時記錄皮下H?濃度變化（圖4），突破傳統方法（如組織勻漿）的時空限制。  

 

 

研究意義

驗證遞送效率：  

 

首次在皮炎模型中證實透皮裝置可維持治療級H?濃度（≈800μM）達1小時，優于氫水浴（需大量水體）或注射（全身暴露風險）。  

局部靶向優勢：  

 

微電極數據揭示H?在組織內持續擴散，移除裝置后濃度緩慢下降，表明其能積累于靶部位，減少頻繁給藥需求。  

轉化醫學價值：  

 

為透皮氫氣治療人類皮膚病（如特應性皮炎）提供技術依據，克服小鼠模型裝置易脫落的問題。  

 

技術局限性

僅監測背部皮下1小時動態，未評估深層組織或長期滲透。  

 

需進一步結合組織學（如免疫熒光）定位H?分布。  

 

總結

 

本研究通過多維度數據（宏觀癥狀、分子標志物、微電極實時監測）證明透皮氫氣裝置對皮炎的治療潛力。Unisense微電極技術作為核心創新點，首次在活體皮膚實現H?藥代動力學可視化，為局部氫氣治療奠定了方法學基礎。未來需延長觀察周期并探索慢性模型中的應用。