Краткое содержание

Цель. Изучить безопасность и эффективность ингаляций (АФВ;(Н(Н2О)m)) в реабилитационной программе пациентов перенесших инфекцию, вызванную вирусом SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome CoronaVirus 2), в период выздоровления. Материал и методы. В рандомизированное контролируемое параллельное проспективное исследование были включены 60 пациентов, перенесших COVID-19 (COronaVIrus Disease 2019), с пост-ковидным синдромом (МКБ-10: U09.9) в период выздоровления, имеющие клинические проявления синдрома хронической усталости (СХУ), получавшие стандартную терапию по протоколу ведения пациентов с синдромом хронической усталости (МКБ-10: G93.3): физиотерапию и вспомогательную медикаментозную терапию препаратами, содержащими магний, витамины группы В и L-карнитин. Участники исследования были разделены на 2 группы: 1-я группа (основная, n=30) ежедневно получала ингаляции АФВ;(H(H2O)m) в течение 90 мин на протяжении 10 сут. (аппарат “SUISONIA” Япония), 2-я группа (контрольная, n=30) получала стандартную терапию. Пациенты обеих групп были сопоставимы по полу и среднему возрасту: в основной группе — 53 (22; 70) лет, в контрольной — 51 (25; 70) лет. Всем пациентам в 1-е и на 10-е сут. наблюдения определяли биологические маркеры системного воспаления, транспорта кислорода, метаболизма лактата, внутрилегочного шунтирования, 6-минутного нагрузочного теста и эндотелиальной функции сосудов.

Результаты. В основной группе было выявлено снижение показателей: индекса ригидности (SI) с 8,8±1,8 до 6,8±1,5 м/с (р<0,0001), активности аланинаминотрансферазы с 24,0±12,7 до 20,22±10,61 Ед/л (р<0,001), уровня лактата венозной крови с 2,5±0,8 до 1,5±1,0 ммоль/л (р<0,001), уровня лактата капиллярной крови с 2,9±0,8 до 2,0±0,8 ммоль/л (р<0,0001), расчетного показателя внутрилегочного шунта крови (Qs/Qt, по методу Берггрена, 1942г,) с 8,98±5,7 до 5,34±3,2 (р<0,01), количества лейкоцитов с 6,64±1,57 до 5,92±1,32 10х9 Ед/л и увеличение следующих параметров: индекса отражения (RI) с 46,67±13,26 до 63,32±13,44% (р<0,0001), минимальной сатурации крови кислородом (SpO2) во время нагрузки с 92,25±2,9 до 94,25±1,56% (р<0,05), прямого билирубина с 2,99±1,41 до 3,39±1,34 мкмоль/л, (р<0,01), парциального напряжения кислорода венозной крови (PсО2) с 26,9±5,0 до 34,8±5,6 мм рт.ст. (р<0,0001), сатурации венозной крови (SvO2) с 51,8±020,6 до 61,1±018,1% (р<0,05), парциального напряжения кислорода капиллярной крови (PсO2) с 48,7±15,4 до 63,8±21,2 мм рт.ст. (р<0,01), сатурации капиллярной крови (SсO2) с 82,2±4,2 до 86,2±4,8% (р<0,01), пройденного расстояния за 6 мин с 429±45,0 до 569±60 м. 

Заключение. Ингаляционная терапия АФВ; (H(H2O)m) в реабилитационной программе пациентов, перенесших COVID-19, в период выздоровления, оказалась безопасным и высокоэффективным лечебным методом. Отмечена положительная динамика в виде уменьшения проявлений скрытой гипоксемии, повышения толерантности к физической нагрузке, снижения эндотелиальной дисфункции. Из лабораторных тестов отмечается уменьшение числа лейкоцитов, нормализация метаболизма лактата, снижение фракции внутрилегочного шунтирования крови справа-налево.

Введение

О положительном влиянии водорода при патологических состояниях было известно уже с 1880-х гг. Несмотря на это, в медицинских кругах не обращали внимания на его свойства вплоть до XXв. Недавние исследования, как фундаментальные, так и клинические, подтвердили, что водород является важным физиологическим регуляторным фактором, обладающим антиоксидантными, противовоспалительными и антиапоптотическими свойствами. В основе настоящего исследования лежат терапевтические эффекты ингаляций АФВ;(H(H2O)m), так называемого ингаляционного водорода. Водород — это простейшая молекула в природе, которая ранее считалась инертным газом. Он играет важную роль в окислительно-восстановительных реакциях, посредством которых регулирует функционирование антиоксидантной системы. В нормальных условиях молекула водорода неактивна. Сила связи между атомами в молекуле водорода равна 2,3 эВ. Чтобы разорвать эту связь, необходима дополнительная энергия. Для этой цели используется аппарат “SUISONIA” (Япония), с помощью которого водород, поступающий из хранилища металлгидридов через носовую канюлю в организм человека, находится в химически активном состоянии. Кроме того, АФВ;(H(H2O)m) имеет геометрические размеры в 2 раза меньшие, чем исходная молекула и, соответственно, обладает вдвое большей проникающей способностью. По этой причине использование для ингаляции АФВ;(H(H2O)m), полученного из металлгидридных источников, более эффективно. Впервые о терапевтических эффектах ингаляции АФВ;(H(H2O)m) было сообщено в 1975г после эксперимента на мышиной модели плоскоклеточной карциномы кожи. За последние два десятилетия было опубликовано >1000 работ об эффективности АФВ;(H(H2O)m). Водород, обладая антиоксидантными и антиапоптотическими свойствами, функционирует как “селективный” поглотитель гидроксильных радикалов (•OH) и пероксинитрита (ONOO-), что было подтверждено в работе в 2007г Ohsawa I, et al. АФВ;(H(H2O)m) ингибирует индуцированное окислительным стрессом воспалительное повреждение тканей путем снижения концентрации провоспалительных и воспалительных цитокинов, таких как интерлейкин (ИЛ)-1β, ИЛ-6, фактор некроза опухоли-α, других биологических соединений, например, молекулы межклеточной адгезии-1, негистонового ядерного белка HMGB1 (High-Mobility Group Protein B1), ядерного фактора каппа B (Nuclear Factor kB, NF-kB) и простагландина Е2. АФВ;(H(H2O)m) улучшает выживаемость и снижает органное повреждение путем снижения уровня цитокинов и других провоспалительных соединений в сыворотке и тканях. АФВ;(H(H2O)m) эффективно проникает в биомембраны, достигая клеточных ядер и митохондрий; может легко проникать через гематоэнцефалический барьер путем газодиффузии, в то время как большинство антиоксидантных соединений такой способностью не обладают. Анализ предшествующих научных исследований по проблеме оценки эффективности АФВ;(H(H2O)m) указывает на его терапевтический эффект при таких заболеваниях как сепсис, синдром полиорганной недостаточности, а также в периоде реконвалесценции. АФВ;(H(H2O)m) может ингибировать коллаген-индуцированную агрегацию тромбоцитов. Были проведены работы, доказывающие, что газообразная молекула водорода и обогащенный водородом физиологический раствор оказывают защитное действие при окислительном повреждении органов, включая легкие и мозг. На основании литературных данных было сделано предположение об эффективности применения АФВ;(H(H2O)m) у пациентов, перенесших коронавирусную инфекцию SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome CoronaVirus 2), в отдаленном периоде болезни для снижения признаков гипоксемии, метаболических нарушений, интоксикации и синдрома хронической усталости (СХУ). Целью настоящего совместного исследования с японскими коллегами было изучение безопасности и эффективности ингаляций “активной формы водорода” (АФВ;(H(H2O)m)) в реабилитационной программе пациентов перенесших инфекцию, вызванную вирусом SARS-CoV-2, в период выздоровления. Работа по применению ингаляций АФВ;(H(H2O)m) в реабилитационной программе у лиц перенесших COVID-19 выполняется впервые. КОНЕЦ редактуры на 06.02.2023

Методика

Испытуемые

С марта 2019 года по июнь 2019 года в больнице медицинского колледжа Пекинского союза были набраны 10 пациентов с ХОБЛ и 10 пациентов с астмой (в возрасте 20-65 лет) для участия в данном исследовании. Пациенты с ХОБЛ имели подтвержденную обструкцию (метод спирометрии: пост БД отношение объема форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1) к форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) < 0,7).5 Пациенты с астмой соответствовали диагностическим критериям астмы.6 При помощи пульсоксиметрии регистрировалось насыщение крови кислородом в состоянии покоя, а также использовалась шкала по одышке Медицинского исследовательского совета (MRC).7 Критерии исключения включали в себя: беременность, грудное вскармливание, симптомы острых инфекций дыхательных путей или обострения за 4 недели до тестирования, а также наличие в анамнезе злокачественных новообразований, инфаркта миокарда, цирроза печени, почечной недостаточности и психических или интеллектуальных расстройств, из-за которых испытуемый неспособен дать информированное согласие.

Протокол исследования был рассмотрен и одобрен этическим комитетом больницы медицинского колледжа Пекинского союза (HS-1948). Протокол был выполнен в соответствии с соответствующими этическими руководящими принципами и правилами. От всех испытуемых были получены письменные согласия.

Функция внешнего дыхания

Были измерены следующие параметры: ОФВ1, ФЖЕЛ, ОФВ1/ФЖЕЛ, а также проведен бронхопровокационный тест с использованием спирометра Mastercreen (CareFusion, Hoechberg, Германия). Все измерения проводились в соответствии со стандартами, установленными Американским торакальным обществом.

Введение водородного газа

Для расщепления нагретого пара с последующим получением смешанного газа, содержащего водород (H2) использовался прибор, разработанный компанией Earth Engineering Co. (Suisonia, FRJ-003，Китакюсю, Япония). При нагревании дистиллированной воды образуется пар, который впоследствии распадается на Н2 и кислород (О2) в соотношении 67% и 33% соответственно. Поскольку внутри генератора водорода присутствует воздух, концентрация газа H2 на выходе из генератора составляет примерно 2,4%, в соответствии с данными производителя, подтвержденными портативным детектором водорода. После переноса H2 через носовую канюлю его концентрация при вдыхании составляет примерно 0,1-0,3%, в то время как О2 адсорбируется картриджем. Данный смешанный с паром газ в исследовании обозначается как “XEN”. Все испытуемые выполняли ингаляцию насыщенного водородом газа в течение 45 минут под наблюдением исследователей для того, чтобы убедиться в выполнении требований эксперимента и обнаружить какие-либо побочные реакции.

Конденсат выдыхаемого воздуха (EBC) от всех испытуемых был получен в соответствии с рекомендациями Американского торакального общества/Европейского респираторного общества с использованием RTube™ (Respiratory Research, Inc, Austin, TX) путем выдыхания в устройство, предварительно охлажденного до -20°C. До и после 45 минут ингаляции “XEN” периферическую кровь и EBC собирали и хранили при температуре минус 80°C.

Реагенты и измерение

Наборы MILLIPLEX MAP состоят из полистирольных микросфер, пропитанных частицами феррита, а также смесью двух цветных красителей. Уровни GM-CSF, IFNy, IL-1β, IL-2, IL-4, интерлейкина-5 (IL-5), IL-6, интерлейкина-8 (IL-8), интерлейкина-10 (IL-10), интерлейкина-13 (IL-13), интерлейкина-17А (IL-17A), макрофагального белка воспаления -1α (MIP-1α), ), макрофагального белка воспаления -1β (MIP-1β), фактора некроза опухолей альфа (TNFa) были обнаружены методом мультиплексного анализа с использованием набора для исследования Т-клеток человека (HSTCMAG-28SK - 14), а уровни хемокина макрофагов (MDC), sCD40L, MCP-1, фактора роста эндотелия сосудов А (VEGF-A) при помощи набора для определения цитокинов/хемокинов человека (HCYTOMAG-60K-04) (EMD Millipore Corp, Billerica, MA, США). Технология Luminex ® xMAP ® была использована для обнаружения и анализа концентраций многоцелевых цитокинов в одном образце в соответствии с рекомендациями производителя. Иммуноферментный анализ «сэндвич» типа (ELISA) использовали для измерения уровня супероксиддисмутазы 3 человека (SOD3) с использованием набора LF-EK0107 (AbFrontier, Сеул, Южная Корея).

Статистический анализ

Статистический анализ проводился с использованием программного обеспечения SPSS 19.0 (SPSS Inc, Chicago, IL). Значения были представлены в виде среднего ± стандартного отклонения, а для оценки нормального распределения данных использовался критерий Шапиро-Уилка. Для сравнения среднего значения одной группы до и после ингаляции “XEN” проводили парные выборки t-критерия после взятия натуральных логарифмов и устанавливали статистическую значимость при Р<0,05.

Результаты

Характеристики испытуемых

Характеристики 20 испытуемых приведены в таблице 1. Испытуемые с ХОБЛ были более старшего возраста, с большим количеством мужчин, по сравнению с испытуемыми с астмой. Исследования функции внешнего дыхания показали, что испытуемые с ХОБЛ имели более низкие уровни ОФВ1, ФЖЕЛ и ОФВ1/ФЖЕЛ по сравнению с испытуемыми с астмой (Р<0,05).

Измерение факторов воспаления

Результаты измерений провоспалительных медиаторов в периферической крови: уровень MCP1 значительно снизился после ингаляции как у испытуемых с ХОБЛ (с 564,70 до 451,51 пг/мл, Р=0,019), так и у испытуемых с астмой (с 386,39 до 332,76 пг/мл, Р=0,033) (Диаграмма 1a); уровень IL-8 понизился только у испытуемых с астмой (с 5.25 до 4.49пг/мл, P=0.023, Диаграмма 1b). Уровень CD40L у людей с ХОБЛ в EBC повысился после ингаляции (с 1,07 до 1,16 пг/мл, Р=0,031). Уровни IL-4 и IL-6 в EBC после ингаляции водородом понизились у испытуемых с ХОБЛ (с 0,80 до 0,64 пг/мл, Р=0,025) и у испытуемых с астмой (с 0,06 до 0,05 пг/мл, Р=0,007) (Диаграмма 2). Уровень SOD3 остался без изменений после ингаляции водородом (Таблица 2).

Обсуждение

Было доказано, ингаляция водорода, обладающего антиоксидантным и противовоспалительным действием, относительно безопасно при дайвинге (подводном плавании).9,10 Концентрация водорода, используемая в нашем исследовании, значительно ниже (около 2,4%). Благодаря своей малой молекулярной массе водород может легко проникать через биомембраны и диффундировать в цитозоль и органеллы, а тканевая совместимость водорода сильнее, чем у многих других нейтрализаторов окислителей. В данном исследовании нами было продемонстрировано, что однократная ингаляция водорода в течение 45-минут может снизить уровень медиаторов воспаления дыхательных путей у пациентов с астмой или ХОБЛ.

Антиоксиданты могут быть эффективны в защите от окислительного стресса, вызванного травмами или инфекциями. Молекулярный водород избирательно гасит вредные АФК (·OH), поддерживая метаболическую окислительно-восстановительную реакцию и другие не вредные АФК, такие как перекись водорода (H2O2), O2−· и оксид азота (NO·). В 2007 году Ohsawa и др. продемонстрировали, что ингаляция 2% водорода может уменьшить окислительный стресс путем селективной нейтрализации гидроксильных радикалов (·OH) и воздействия против пероксинитрита (ONOO-)¹, а также доказали эффективность использования водорода при других цитотоксических заболеваниях, связанных с АФК.2, 11 Супероксиддисмутаза (SOD) является важным внутриклеточным антиоксидантным ферментом, который может поглощать супероксидные радикалы и разлагать их на низкоактивную Н₂О₂. Было доказано, что водород увеличивает экспрессию антиоксидантных ферментов, таких как NF-E2 фактор 2 (Nrf2) и SOD, что впоследствии уменьшает окислительный стресс и воспалительные реакции.12,13 Peikai и др. быдо установлено, что ингаляция 42% водорода усиливает фагоцитоз альвеолярных макрофагов у мышей с овальбумин-индуцированной астмой. Это может быть связано с антиоксидантными эффектами водорода и активацией пути Nrf2, которые значительно уменьшают гиперреактивность дыхательных путей, воспаления, гиперплазию бокаловидных клеток, снижают ответ Т-хелперов 2 (TH2), уровни IL-4 и иммуноглобулина Е, выработку малонового диальдегида (MDA), и повышают активность SOD. 14

В нашем исследовании уровень SOD3 использовался для оценки антиоксидантного эффекта. Было обнаружено, что данный уровень существенно не изменился после ингаляции “XEN”. Но имелись некоторые ограничивающие факторы. Во-первых, в предыдущих исследованиях измерялась активность SOD, а для этого необходимы более высокие требования к хранению и измерению образцов. Во-вторых, мы не исследовали антиоксидантные свойства водорода, а в предыдущих исследованиях оценивались окислительные повреждения путем измерения содержания MDA и 8 - гидроксидезоксигуанозина.15,16

Окислители могут способствовать воспалению, активируя ядерный фактор kВ (NF-kB) и др., а окислительный стресс может привести к дисбалансу протеазы/антипротеазы.4 TNF-α и IL-1β рассматриваются как активаторы цитокинов, инициирующих последующую активацию других медиаторов, высвобождение простагландинов и индукцию хемотаксиса лейкоцитов вследствие воспаления.17 Было доказано, что уровни экспрессии TNF-α и IL-6 повышаются в легких при ХОБЛ^18-20. А IL-6 в качестве медиатора воспаления также может способствовать повреждению легких,²¹ и он повышается у пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом (ARDS) или у пациентов с рисками развития ARDS при инфекциях, травмах или воспалительных заболеваниях.

В недавних исследованиях было доказано, что использование 2% водорода может ингибировать экспрессию воспалительных цитокинов, включая IL-6, и смягчать повреждение легких за счет антиапоптотического эффекта.22,23 Qiu и др. было установлено, что использование 2% водорода может облегчить острое повреждение легких за счет снижения экспрессии IL-6 и TNF-α.24 Liu и др. предположили, что применение водорода может стать новым и эффективным методом лечения ХОБЛ.25 Liu  и др. было установлено, что у крыс с ХОБЛ при ингаляции 2% водородом значительно снижалось количество воспалительных клеток в жидкости бронхоальвеолярного лаважа (BALF), а также уровни экспрессии mRNA и белков TNF-α, IL-6, IL-17, интерлейкина-23 (IL-23), матриксной металлопротеиназы-12, каспазы-3 и каспазы-8, но увеличивалась экспрессия тканевого ингибитора металлопротеиназы-1. Кроме того, при вдыхании водорода улучшалась легочная функция, сердечно-сосудистая функция и снижался индекс гипертрофии правого желудочка.26 Yasuhiro и др. установили, что насыщенная водородом вода снижает воспалительную клеточную инфильтрацию легких, экспрессию IL-6 в BALF и накопление клеток, экспрессирующих MCP-1 и IL-6, в дыхательных путях при повреждении легких.27

MCP-1, активирующий фактор как моноцитов, так и Т-лимфоцитов, может действовать как хемоаттрактант. Capelli и др. обнаружили повышенные концентрации MCP-1 в жидкости бронхоальвеолярного лаважа у курильщиков с хроническим бронхитом (а также без него) по сравнению со здоровыми некурящими испытуемыми.28 Traves и др. обнаружили, что уровень MCP-1 был значительно повышен в мокроте пациентов с ХОБЛ по сравнению с некурящими и здоровыми курильщиками. Это позволяет предположить, что данный хемокин может играть определенную роль в активации воспалительных клеток, связанных с курением сигарет.29 Fang и др. установили, что вдыхание водорода ингибирует сверхэкспрессию MCP-1 в индуцированном окислителем эндотелии и снижает инфильтрацию воспалительных клеток и производство провоспалительных цитокинов (TNF-α, IL-6 и IL-8) при ишемии/реперфузионном повреждении кожи у мышей с пролежневыми язвами.30 В нашем исследовании было определено, что уровень MCP1 в периферической крови значительно снижается после ингаляции водорода. Тем самым ингаляция водорода может обеспечить защиту организма от негативных последствий курения.

Воспалительные клетки, такие как активированные эозинофилы и нейтрофилы, обнаруженные в мокроте и в жидкости бронхоальвеолярного лаважа при тяжелой острой астме, обусловлены повышением уровней IL-5, IL-8.31 Также в BAL у пациентов с симптоматической астмой обнаружены IL-1β, IL-6, и наблюдается увеличение производства TNF-α макрофагами после последней фазы реакции, вызванной провокацией аллергеном.32 В свою очередь, иммунные воспалительные изменения, вызванные ХОБЛ, связаны с процессом репарации и ремоделирования тканей, который генерирует широкий спектр цитокинов, включая TNF-α, TGF-β, IL-8 и др.33 Касательно изучения влияние газообразного водорода на воспаление дыхательных путей при ХОБЛ и астме: предыдущие исследования на животных с ХОБЛ показали, что водород может смягчить ряд воспалительных факторов, таких как TNF-α, IL-6, IL-17, and IL-23, восстановить баланс протеазы/антипротеазы и уменьшить апоптоз и повреждение альвеолярной структуры;26 в то время как действие водорода на мышей с астмой в основном направлено на ингибирование активации NF-kB и активацию Nrf2-пути, а также на уменьшение TH2-ответа.14 В нашем исследовании в конденсате выдыхаемого воздуха снижались уровни IL-4 и IL-6 после ингаляции водородом у людей с ХОБЛ и астмой. Однако измеренные значения были близки к нижнему пределу обнаружения, и полученные результаты требуют дальнейшего изучения.

Благодаря антиоксидантным свойствам с последующим противовоспалительным эффектом водород может ослабить повреждение легких. Исследования показали, что водород оказывает защитное действие на вызванное гипероксией повреждение эпителиальных клеток альвеолярного типа II34, а ингаляция водорода может ослабить острое повреждение легких, вызванное введением морской воды кроликам, что заметно улучшает проницаемость эндотелия легких и снижает как содержание малонового диальдегида, так и активность MPO в легочной ткани. Газообразный водород также уменьшал гистопатологические изменения и апоптоз клеток, в то время как экспрессии Nrf2 и гемооксигеназы 1 (HO-1) были значительно ускорены, а экспрессия каспазы-3 ингибирована.11 При использовании раствора, насыщенного водородом, могут наблюдаться такие же эффекты, так как Yasuhiro и др. обнаружили, что водородная терапия может ослабить вызванное облучением повреждение легких.35 Поставив эксперименты на мышах с гистопатологическими изменениями легких, Yong и др. обнаружили, что насыщенный водородом физиологический раствор уменьшает вызванное липополисахаридами острое повреждение легких путем ингибирования чрезмерной активации процесса аутофагии через путь ROS/AMPK/mTOR..36

Поскольку предыдущие исследования по ингаляции водорода были проведены на животных или группах здоровых людей, данное исследование дает важный результат: даже однократная ингаляция водорода является эффективным способом уменьшения воспаления дыхательных путей у пациентов с астмой и ХОБЛ. В данном исследовании есть некоторые ограничения. Во-первых, это небольшой объем выборки, поскольку это было пилотное исследование для оценки влияния ингаляции газообразного водорода (XEN) на ХОБЛ и астму. Таким образом, необходимо проведение дальнейших исследований для определения оптимального метода дозирования для длительного лечения пациентов. Другое ограничение включает в себя то, что в соответствии с предыдущими исследованиями было установлено 45 минутное время ингаляции водорода (XEN). Возможно, более длительное время ингаляции может дать лучшие результаты.

Заключение

Данное исследование показало, что однократная ингаляция водорода (XEN) низкой концентрации в течение 45 минут оказывает положительное терапевтическое воздействие на воспаление дыхательных путей у пациентов с астмой и ХОБЛ. Необходимы дальнейшие исследования при большем объеме выборки и более длительной продолжительности ингаляции XEN на испытуемых с астмой и ХОБЛ.

Финансирование

Данная работа была поддержана Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (2018YFC1313600) и Национальной программой ключевых фундаментальных исследований Китая (программа 973) (2015CB553402).

Конфликт интересов: не заявлен.

Литература

1.      Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, Watanabe M, Nishimaki K, Yamagata K, et al.

Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nat Med. 2007;13(6):688-94.

2.      Hayashida K, Sano M, Ohsawa I, Shinmura K, Tamaki K, Kimura K, et al. Inhalation of hydrogen gas reduces infarct size in the rat model of myocardial ischemia-reperfusion injury. Biochem Biophys Res Commun. 2008;373(1):30-5.

3.      Zhang J, Zhou H, Liu J, Meng C, Deng L, Li W. Protective effects of hydrogen inhalation during the warm ischemia phase against lung ischemia-reperfusion injury in rat donors after cardiac death. Microvasc Res. 2019;125:103885.

4.      Park HS, Kim SR, Lee YC. Impact of oxidative stress on lung diseases. Respirology. 2009;14(1):27-38.

5.      Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD(2017). Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD).

6.      Global strategy for asthma management and prevention. Workshop report 2018. Global Initiative for Asthma.

7.     Bestall JC, Paul EA, Garrod R, Garnham R, Jones PW, Wedzicha JA. Usefulness of the Medical Research Council (MRC) dyspnoea scale as a measure of disability in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Thorax.1999;54:581–586.

8.      Lung function testing: selection of reference values and interpretative strategies. American Thoracic Society. Am Rev Respir Dis. 1991;144(5):1202-18.

9.      Friess SL, Hudak WV, Boyer RD. Toxicology of hydrogen-containing diving environments.

I. Antagonism of acute CO2 effects in the rat by elevated partial pressures of H2 gas. Toxicol Appl Pharmacol. 1978;46(3):717-25.

10.    Abraini JH, Gardette-Chauffour MC, Martinez E, Rostain JC, Lemaire C. Psychophysiological reactions in humans during an open sea dive to 500 m with a hydrogen- helium-oxygen mixture. J Appl Physiol (1985). 1994;76(3):1113-8.

11.    Fukuda K, Asoh S, Ishikawa M, Yamamoto Y, Ohsawa I, Ohta S. Inhalation of hydrogen gas suppresses hepatic injury caused by ischemia/reperfusion through reducing oxidative stress. Biochem Biophys Res Commun. 2007;361(3):670-4.

12.    Diao M, Zhang S, Wu L, Huan L, Huang F, Cui Y, et al. Hydrogen Gas Inhalation Attenuates Seawater Instillation-Induced Acute Lung Injury via the Nrf2 Pathway in Rabbits. Inflammation. 2016;39(6):2029-39.

13.    Yu Y, Yang Y, Yang M, Wang C, Xie K, Yu Y. Hydrogen gas reduces HMGB1 release in lung tissues of septic mice in an Nrf2/HO-1-dependent pathway. Int Immunopharmacol. 2019;69:11-8.

14.    Huang P, Wei S, Huang W, Wu P, Chen S, Tao A, et al. Hydrogen gas inhalation enhances alveolar macrophage phagocytosis in an ovalbumin-induced asthma model. Int Immunopharmacol. 2019;74:105646.

15.    Abe T, Li XK, Yazawa K, Hatayama N, Xie L, Sato B, et al. Hydrogen-rich University of Wisconsin solution attenuates renal cold ischemia-reperfusion injury. Transplantation. 2012;94(1):14-21.

16.    Shigeta T, Sakamoto S, Li XK, Cai S, Liu C, Kurokawa R, et al. Luminal injection of hydrogen-rich solution attenuates intestinal ischemia-reperfusion injury in rats. Transplantation. 2015;99(3):500-7.

17.    Sato H, Kasai K, Tanaka T, Kita T, Tanaka N. Role of tumor necrosis factor-alpha and interleukin-1beta on lung dysfunction following hemorrhagic shock in rats. Med Sci Monit. 2008;14(5):BR79-87.

18.    Amrani Y, Panettieri RA, Jr., Frossard N, Bronner C. Activation of the TNF alpha-p55 receptor induces myocyte proliferation and modulates agonist-evoked calcium transients in cultured human tracheal smooth muscle cells. Am J Respir Cell Mol Biol. 1996;15(1):55-63.

19.    Barczyk A, Pierzchala W, Kon OM, Cosio B, Adcock IM, Barnes PJ. Cytokine production by bronchoalveolar lavage T lymphocytes in chronic obstructive pulmonary disease. J Allergy Clin Immunol. 2006;117(6):1484-92.

20.    Hackett TL, Holloway R, Holgate ST, Warner JA. Dynamics of pro-inflammatory and anti- inflammatory cytokine release during acute inflammation in chronic obstructive pulmonary disease: an ex vivo study. Respir Res. 2008;9:47.

21.   Schaper F, Rose-John S. Interleukin-6: Biology, signaling and strategies of blockade.  Cytokine Growth Factor Rev. 2015;26(5):475-87.

22.    Huang CS, Kawamura T, Peng X, Tochigi N, Shigemura N, Billiar TR, et al. Hydrogen inhalation reduced epithelial apoptosis in ventilator-induced lung injury via a mechanism involving nuclear factor-kappa B activation. Biochem Biophys Res Commun. 2011;408(2):253- 8.

23.    Kohama K, Yamashita H, Aoyama-Ishikawa M, Takahashi T, Billiar TR, Nishimura T, et al. Hydrogen inhalation protects against acute lung injury induced by hemorrhagic shock and resuscitation. Surgery. 2015;158(2):399-407.

24.    Qiu X, Li H, Tang H, Jin Y, Li W, YuSun, et al. Hydrogen inhalation ameliorates lipopolysaccharide-induced acute lung injury in mice. Int Immunopharmacol. 2011;11(12):2130- 7.

25.    Liu SL, Liu K, Sun Q, Liu WW, Tao HY, Sun XJ. Hydrogen Therapy may be a Novel and Effective Treatment for COPD. Front Pharmacol. 2011;2:19.

26.    Liu X, Ma C, Wang X, Wang W, Li Z, Wang X, et al. Hydrogen coadministration slows the development of COPD-like lung disease in a cigarette smoke-induced rat model. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2017;12:1309-24.

27.    Terasaki Y, Suzuki T, Tonaki K, Terasaki M, Kuwahara N, Ohsiro J, et al. Molecular hydrogen attenuates gefitinib-induced exacerbation of naphthalene-evoked acute lung injury through a reduction in oxidative stress and inflammation. Lab Invest. 2019;99(6):793-806.

28.    Capelli A, Di Stefano A, Gnemmi I, Balbo P, Cerutti CG, Balbi B, et al. Increased MCP-1 and MIP-1beta in bronchoalveolar lavage fluid of chronic bronchitics. Eur Respir J. 1999;14(1):160-5.

29.    Traves SL, Culpitt SV, Russell RE, Barnes PJ, Donnelly LE. Increased levels of the chemokines GROalpha and MCP-1 in sputum samples from patients with COPD. Thorax. 2002;57(7):590-5.

30.    Fang W, Wang G, Tang L, Su H, Chen H, Liao W, et al. Hydrogen gas inhalation protects against cutaneous ischaemia/reperfusion injury in a mouse model of pressure ulcer. J Cell Mol Med. 2018;22(9):4243-52.

31.   Tillie-Leblond I, Hammad H, Desurmont S, Pugin J, Wallaert B, Tonnel AB, et al.

Chemokines and interleukin-5 in bronchial lavage fluid from patients with status asthmaticus. Potential implication in eosinophil recruitment. Am J Respir Crit Care Med. 2000;162:586–592.

32. Gosset P, Tillie-Leblond I, Oudin S, Parmentier O, Wallaert B, Joseph M, et al. Production of chemokines and proinflammatory and anti-inflammatory cytokines by human alveolar macrophages activated by IgE receptors. J Allergy Clin Immunol. 1999;103:289–297.

33. James CH and Wim T. The Pathology of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Annu Rev Pathol Mech Dis. 2009; 4:435–59.

34.    Yao L, Xu F, Luo C, Yu P, Dong X, Sun X, et al. [Protective effect of hydrogen against hyperoxia-induced type II alveolar epithelial cell injury]. Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao. 2013;33(2):193-6.

35.    Terasaki Y, Ohsawa I, Terasaki M, Takahashi M, Kunugi S, Dedong K, et al. Hydrogen therapy attenuates irradiation-induced lung damage by reducing oxidative stress. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2011;301(4):L415-26.

36.    Wang Y, Zhang J, Bo J, Wang X, Zhu J. Hydrogen-rich saline ameliorated LPS-induced acute lung injury via autophagy inhibition through the ROS/AMPK/mTOR pathway in mice. Exp Biol Med (Maywood). 2019;244(9):721-7.