《Advanced Drug Delivery Reviews》：Medicinal gases for treating central nervous system injuries
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本文综述了氢、一氧化氮等气体通过调节氧化应激、炎症及凋亡等机制，在减轻中枢神经系统损伤中的潜力，并评估了剂量控制、输送技术及时间窗口等转化挑战。
Rebecca I. Sienel | Nikolaus Plesnila
慕尼黑大学附属医院及路德维希-马克西米利安大学（LMU）中风与痴呆症研究所，德国慕尼黑
摘要
中枢神经系统（CNS）损伤——如中风、创伤性脑损伤和围产期缺氧——会引发复杂的继发性级联反应，涉及氧化应激、炎症和细胞凋亡，这些因素限制了康复效果和治疗效果。最近在医疗气体输送技术方面的进展为调节这些病理过程提供了一种新的、多方面的方法。包括氢气、一氧化氮、一氧化碳、氙气和氩气在内的气体在临床前模型中表现出显著的神经保护、抗炎和血管调节作用。本文综述了基于气体的干预措施在各种中枢神经系统疾病中的现有证据，阐明了其分子机制，并评估了与时间选择、剂量控制和输送技术相关的转化医学挑战。气体治疗在中枢神经系统重症监护领域具有巨大潜力，有望改善那些原本难以治疗的神经系统损伤。
引言
中枢神经系统（CNS）损伤——包括创伤性脑损伤、中风和脊髓损伤——是全球导致死亡和长期残疾的主要原因之一[1]、[2]。这些损伤可能由机械性创伤、全身性缺氧、缺血或出血引起，所有这些因素都会影响氧气和营养物质的供应，通常会导致神经功能的快速且不可逆的丧失[3]、[4]。在这些情况下，最初的损伤通常会引发一系列继发性损伤机制，包括兴奋性毒性、线粒体功能障碍、氧化应激、神经炎症和细胞凋亡，这些过程会在几分钟到几周的时间内逐渐发展，并在中风、创伤性脑损伤和脊髓损伤中显著加剧组织损伤和功能缺陷[3]、[4]、[5]、[6]、[7]、[8]。
尽管进行了大量研究，但有效的临床治疗方法仍然有限，大多数患者只能实现部分康复——尤其是在神经保护的关键窗口期过后进行干预时[9]、[10]。传统的策略如药物治疗、细胞疗法和康复治疗在临床前研究中显示出潜力，但在临床试验中普遍未能证明其一致的有效性，这凸显了迫切需要替代性治疗方法[11]、[12]、[13]、[14]。在新兴疗法中，治疗性气体输送因其能够调节继发性损伤机制而受到越来越多的关注。氢气（H?）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H?S）、氧气（O?）、一氧化氮（NO）和氙气（Xe）等气体在临床前模型中表现出抗炎、抗氧化、抗凋亡和神经保护作用[15]、[16]、[17]。通过作用于神经血管单元的各个组成部分并促进神经可塑性，基于气体的疗法为中枢神经系统修复提供了一种新的、具有变革性的方法。然而，气体治疗的临床转化仍面临靶向输送、剂量控制和时机选择等挑战。本文探讨了中枢神经系统损伤治疗性气体输送的现状，重点关注其作用机制、输送技术以及在神经保护和再生医学大背景下的转化前景。
章节摘录
气体在中枢神经系统生理学中的作用
多种气体分子，无论是内源性产生的还是外源性给予的，在维持中枢神经系统（CNS）稳态中起着关键作用。内源性气体如一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）和硫化氢（H?S），以及外源性给予的气体如氧气（O?）和氙气（Xe），都对重要的神经生理过程有所贡献[18]、[19]。氧气对中枢神经系统的功能至关重要，因为它在线粒体功能中起着不可或缺的作用
缺血性中风
在过去十年中，医疗气体作为缺血性中风的潜在神经保护剂受到了关注，一些气体在实验和临床环境中均显示出疗效。氧气疗法主要旨在改善缺氧区域的组织氧合，方法包括补充氧气、常压高氧（NBO）和高压氧疗法（HBOT）。通过恢复氧气供应，补充氧气原则上可以支持
总结与展望：基于气体的中枢神经系统损伤治疗的挑战与未来方向
医疗气体的治疗应用已成为治疗中枢神经系统（CNS）损伤（包括缺血性和出血性中风、创伤性脑损伤（TBI）、围产期缺氧和脑型疟疾）的一种有前景的策略。氧气（O?）、氢气（H?）、一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）、氙气（Xe）等气体在临床前研究中表现出多种神经保护作用，其中一些已进入早期临床试验阶段。这些气体
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能会影响本文报告的工作。
