目的:肝性脑病(Hepatic encephalopathy,HE)是一种中枢神经系统功能失调综合征,由门体分流或者肝功能紊乱所引起。HE是肝硬化和肝衰竭的常见并发症,也是各种肝脏疾病发展到终末时期死亡的最常见原因,患者的生活质量和生存率因此而被严重降低。迄今,HE的发病机制还没有被完全阐明,但是氨被认为是HE发病的核心机制。有研究证实,氧化应激和炎症反应在HE的发生、发展中扮演着重要角色。现在有充分的证据表明,氧化应激和炎症反应是HE发生的独立因素,并且与氨具有协同作用。目前HE的治疗药物有很多,但仍然没有很理想的特效药。富氢水(Hydrogen-rich water,HRW)具有抗氧化、抗炎及抗细胞凋亡的作用,能改善血吸虫感染引起的肝脏的病理学改变,减轻阻塞性黄疸所致肝脏损伤,显著降低肝脏肿瘤发生的几率。目前尚无有关富氢水是否能防治HE的相关报道。本实验将富氢水应用于硫代乙酰胺(TAA)诱导产生的HE大鼠,观察富氢水治疗是否能减轻大鼠HE的相关症状,改善HE大鼠行为学改变以及肝脏和神经功能,并探讨其可能的作用机制,为临床上防治HE找寻一种新的药物。方法:第一部分:将32只SD大鼠随机分成4组:(1)正常组(N组);(2)模型组(T组);(3)富氢水低剂量组(HRW 5ml/Kg,H5组);(4)富氢水高剂量组(HRW10ml/kg,H10组)。T组、H5组及H10组经腹腔注射TAA300mg/Kg/d,连续3日;N组腹腔内注射等体积0.9%生理盐水;H5组及H10组在予以TAA前6h分别予以HRW 5ml/Kg、10ml/Kg腹腔内注射。观察大鼠的一般状态和行为学变化,检测血氨(Amm)、总胆红素(TBIL)的含量及谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)的活性,观察肝脏、前额叶皮层和海马CA1区的病理改变。第二部分:检测血浆、前额叶皮层和海马组织中谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)的活性以及丙二醛(MDA)、肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、白细胞介素(IL)-6的含量,观察前额叶皮层和海马CA1区神经元的凋亡情况。结果:第一部分:1.富氢水对HE大鼠行为学的影响:(1)水迷宫实验:a.定位航行实验:随训练时间增加,各组大鼠寻台潜伏期逐渐缩短。在第6天的定位航行实验中,T组寻台潜伏期较N组显著延长(P<0.01),H5组及H10组寻台潜伏期较T组明显缩短(P<0.05或P<0.01)。b.空间探索实验:T组穿环指数较N组显著减少(P<0.01),H5组及H10组较T组显著增加(P<0.01)。(2)一般状态:T组大鼠出现嗜睡、共济失调甚至昏迷等明显的HE症状,H5组及H10组大鼠的症状较T组有不同程度的减轻。神经学评分:T组神经学评分较N组显著降低(P<0.01),H5组及H10组的神经学评分较T组显著提高(P<0.01)。(3)开场实验:T组的跨格次数、运动总距离及直立次数较N组显著减少(P<0.01),H5组及H10组较T组明显增加(P<0.05或P<0.01)。2.富氢水对HE大鼠血氨和肝功能的影响:T组大鼠Amm、TBIL、ALT及AST的水平较N组显著提高(P<0.01),H5组及H10组较T组显著降低(P<0.01)。3.富氢水对HE大鼠肝脏和脑组织形态学的影响:T组肝细胞、前额叶皮层和海马CA1区神经元出现变性坏死,H5组及H10组的病理改变较T组有不同程度的减轻。T组前额叶皮层和海马CA1区正常神经元计数较N组显著减少(P<0.01),H5组及H10组较T组显著增加(P<0.01)。第二部分:1.富氢水对HE大鼠血浆和脑组织氧化应激指标的影响:T组血浆、前额叶皮层和海马组织中GPx和T-SOD的活力较N组明显减低(P<0.01),MDA含量明显升高(P<0.01);H5组及H10组血浆、前额叶皮层和海马组织中GPx和T-SOD的活力较T组显著提高(P<0.01),MDA含量明显降低(P<0.05或P<0.01)。2.富氢水对HE大鼠血浆和脑组织炎症指标的影响:T组血浆、前额叶皮层和海马组织中TNF-α、IL-1β、IL-6的含量较N组显著增加(P<0.01),H5组及H10组较T组显著降低(P<0.01)。3.富氢水对神经元细胞凋亡的影响:T组前额叶皮层及海马CA1区神经元凋亡指数较T组显著提高(P<0.01),H5组及H10组较T组显著降低(P<0.01)。结论:富氢水能改善HE大鼠的行为学变化,降低血氨,减小肝功能损害,减轻肝脏和脑组织病理改变。富氢水能抑制HE大鼠全身性和脑组织局部的氧化应激和炎症反应,减少神经元凋亡,从而实现对HE的防治作用,值得临床进一步的研究和推广。