臭氧治疗现状

臭氧治疗现状
V. Bocci
Lnstitute of Gerneral Physiology.University of Siena,53100,Siena,ltaly (臭氧在医学上的应用，国际臭氧协会第十二次会议，1995年5月15-18日，法国里尔)
臭氧自体血液疗法尚未受到科学上的重视有以下几方面的原因：首先，在一定程度上缺乏药品生产厂家的资金赞助，很少有人去研究它并阐明其作用的生物学基础[1，2]；其次，治疗计划是根据个人的要求而不是对客户的参数评估以后制定的[3，4]；第三，这方面的临床经验尽管很多，但也仅限于个人实验，其影响仅是作为一种奇闻轶事来报道，从来没有在任何权威杂志上正式发表[1，3，8]，更糟的是，一些医术不高明的医生根本不相信臭氧疗法；第四，经常在不十分了解臭氧理化特性的情况下错误的使用它[9]；第五，十分清楚臭氧是最差的空气污染物并可形成过氧化物[10-14]，对其使用因而持有偏见。

因此，仅在德国，澳大利亚，瑞士，俄罗斯，古巴等国家和美国一些州内允许使用将臭氧用于医学治疗的现象并不令人奇怪了。

在英国和法国，臭氧尽管广泛用于水的净化处理，但在医学治疗上却禁止使用。

不过，当考虑到臭氧在以下几方面的作用时，臭氧治疗的这种复杂的环境正面临对其重新评价的严峻考验。

a)在臭氧治疗的各种途径中，将一定量的血液暴露于确定的臭氧剂量，提供了一个有意义且可重复的治疗系统。

b)目前认为臭氧是一种细胞因子诱导物，具有明确的收益/风险比率。

因此，对于继发性细胞免疫缺陷性疾病，臭氧自体血液疗法可能有助于免疫功能的恢复。

c)由于血液细胞成分多种多样，在臭氧的作用下可以发生各种不同的生物学反应。

臭氧对各种疾病的治疗效果可能是多种因子共同作用的结果。

不同病理状态下臭氧治疗的途径
臭氧在水中的溶解度比氧高出约50%左右，它在水中溶解时遵循亨利定律[1,15]。

当臭氧在血浆中溶解时，不再遵循亨利定律。

这是因为，臭氧很快分解并产生一系列不稳定的、反应活性很高的氧中间体（ROI）,包括醛类、臭氧化物、过氧化氢以及脂质过氧化物，它们几乎同时与细胞膜和胞浆成分发生发应[1，14~17]；另一方面，细胞与体液中存在大量的抗氧化成分，如维生素、酶类等低分子物质和蛋白[18]，能够清除氧中间体（ROI），迅速产生还原性化合物。

在某些病理状态下，臭氧治疗可通过肠外途径（静脉、动脉、肌肉、皮下、关节内）和局部给药（鼻、咽、口、阴道、膀胱、直肠、皮肤）进行[1,3,19~26]（表1）。

奇怪的是，除静脉途径外，其他途径给药很少有副作用。

臭氧可被体内的抗氧化剂灭活，它引起的烧灼样刺激感在随后的几分钟内很快消失。

静脉途径给药很危险。

即使利用一个泵将O2-O3 混合气体缓慢注入体内，也经常导致肺栓塞和严重的副作用，当每日注射剂量达到120ml以上时，不良反应尤其严重。

而且，据我所知，这种治疗没什么效果，也没相关资料发表。

Jacob[27]分析了到1982年为止在德国进行臭氧治疗的384，775名患者总共进行的5,579,238次治疗后发生的事故和副作用的类型，尽管因臭氧所致的事故仅占0.0007%，但出现了4例死亡病例。

死亡主要原因是肺栓塞，个别由于技术失误所致。

在过去的十年里，欧洲已经禁止经静脉途径进行臭氧治疗，遗憾的是在美国还有人这样做。

经动脉注入O2-O3 治疗慢性局部缺血，危险性要小得多。

可能因为注入气体量较少，气体在毛细血管内被迅速溶解吸收[3,4,6,8,]。

将150ml O2-O3气体通过肌肉或皮下注入体内，疼痛几分钟后可消失。

尽管疗效应该不错，但缺乏有说服力的临床证据[3]。

这些给药途径的不足之处是，所用臭氧的剂量全凭经验而定，在臭氧剂量和未知的血管或组织中暴露的血液体积之间缺乏化学剂量关系。

在局部治疗中，经皮肤治疗因局部循环障碍导致的溃疡或坏死，无副作用且疗效好，在与自体血液治疗联用时效果更为明显[3,6,8,15]。

有报道，在1分钟内经直肠注入800ml O2 –O3 (O 3浓度为20µg∕ml)，对患有难治性腹泻的艾滋病和肝炎患者疗效好且无副作用[28-30]。

这种给药方法操作简单，病人可以在家里自己进行治疗，是替代静脉治疗的一种较实用的治疗方法。

但到目前为止，既没有确定这种给药方法的适当的给药剂量，也不清楚注入肠内的臭氧如何发挥作用。

仅能根据臭氧对静脉血和外周血以及肠内淋巴充氧作用的增强，推测肠道淋巴系统的活性被提高。

是否通过臭氧的杀菌作用，增加了肠壁对细菌成分的吸收来增强免疫作用，这一点还不清楚。

总之，上述所有这些给药途径的缺点是，臭氧剂量的确定须通过反复试验和失败的治疗结果来估计，操作起来比较困难，而且浪费时间。

因此，由Wehrli和Steinbart 最先提出的臭氧自体血液治疗，目前看来是最佳的治疗途径，它提供了已知臭氧剂量与一定量的血液（通过重量计算体积，约105g相当于100ml）之间近似的计量关系，因而可以把臭氧剂量与一些生化与免疫参数联系起来。

它最突出的优点是操作简单可行。

目前已发现内皮细胞和其他细胞合成的NO（一种常见的游离气体），可作为一种信使和免疫调节物质，据此我们应该能够推知臭氧的生物学活性。

表1臭氧在医学方面的应用
感染性疾病的治疗：
脓肿、肛裂和瘘管、褥疮、烧伤后遗症、结肠炎、膀恍炎、糖尿病性坏疽、生殖系统炎症、真菌感染、坏疽、骨髓炎、直肠炎、血栓性静脉炎、足部溃疡、伤口愈合[1,3,4,6,8,15,19,20]
慢性病毒性疾病：
肝炎（甲、乙和丙型）、单纯疱疹和生殖器官疱疹、带状疱疹[1,3,7,21]
循环功能紊乱：
脑、心脏、视网膜缺血，慢性局部缺血[1,3,4,6,8,22,23]
转移性癌和癌后疾病[1,3,5,20]
牙科疾病[1,24,25]
硬皮病[1,26]
臭氧化过程诱导血液中单核细胞（BMC）产生细胞因子
臭氧自体血液治疗由于在臭氧与血液之间建立了合理的化学计量关系，应用起来，十分理想。

当然，还存在一些问题，如血液中抗氧化物、胞内还原酶的数量是不确定的[18,33]，细胞成分的性质和数量也不相同。

正如我们所观察到的[35,36]，在正常的供血者中，这种变异也很大。

考虑到患者之间的差异，我们没有规定一个最佳的有效臭氧浓度（正常大气压下每毫升血液中的臭氧浓度70µg∕ml），而是建议一个有效浓度的范围，及正常大气压下每毫升血液中臭氧浓度可为50-80µg∕ml,在这个范围内，若血液中红细胞计数在3.5-5.5×106∕mm3之间，不会有任何明显的毒性。

既不会生成正鉄血红蛋白也不会导致溶血，红细胞内所含的还原性谷胱甘肽的水平始终不低于3.0或10%。

电镜下观察血细胞形态无改变，血细胞存活正常（Boccietal）。

最近的研究结果证实了臭氧可作为细胞因子诱导物的假说。

在常压下，将血液暴露于臭
氧中，使血液中臭氧浓度达到10-90µg∕ml，几分钟后置于普通CO
2培养箱（CO
2
含量5%）内
孵育72小时，少量的细胞因子逐渐释放，包括干扰素ß和Y(INF-ß and Y),肿瘤坏死因子α(TNFα),白介素（IL）-1ß、2、4、6、8、10，粒细胞-巨嗜细胞、集落刺激因子（GM-CF）和转化因子β1（TGFβ1）,几乎测不到干扰素α（INF-α），其他的细胞因子，只要有适当的试剂，均可进行测定。

干扰素α、β和γ在生物学和免疫酶学方面的活性是一致的。

尽管不同的血液样本之间差异很大，反应或高或低，但当血中臭氧浓度达到70μg/ml时，臭氧剂量与细胞因子之间的反应将趋于平衡状态。

当最大限度开启发生器，使臭氧浓度达到105μg/ml 时，细胞因子的生成反而受到抑制，大概由于臭氧引起细胞毒性反应所致[40]。

当血液中加入螯合剂（枸橼酸-磷酸-葡萄糖酸）（CPD）等抗凝物质时，如果在没有胞外钙存在的条件下进行孵育，细胞因子的生成将明显受到抑制。

因此，我们测定了在加入生理性抗凝剂-肝素（每毫升血液中含2u）后在加入CaCl
2
,使Ca2+终浓度达到5mM[35]时的情况。

结果表明，当细胞外的钙离子增加到生理状态下的5倍时（生理状态下细胞外钙水平为1mM）显示出超诱导作用，但必须注意，当Ca2+继续增加到50 mM时，尽管细胞因子的生成略有增加，却出现了不该发生的溶血反应。

不过肝素可能会引起过度抗凝现象，如不久以前有两名肝炎患者因使用肝素发生了血液不凝的情况，因此，我们不得不重新考虑用CPD来处理血液，这种血液一旦加入肝素和Ca2+并使其到生理水平后，足以达到激活作用。

不久前的研究报道
表明，加钙后的血液样本细胞因子的生成量逐渐增加，而不加钙的血液样本细胞因子的生成将持续受到抑制，该研究结论具有实际应用价值，表明经CPD或肝素进行抗凝处理的血液，在经臭氧作用后重新回输到体内时将释放出等量的细胞因子。

目前作为一条规定，凡正在进行抗凝治疗、服用阿司匹林或患有易出血性疾病、血小板减少症以及肝功能障碍的患者，用CPD处理血液，可以避免造成凝血功能异常。

还不清楚臭氧是如何在细胞水平发挥作用的。

目前只能做一个推测：臭氧可能通过与存在于细胞膜表面植物血凝素中的半乳糖[42,43]等碳水化合物结合以后，与转运蛋白发生耦联，提高Ca2+的内流。

此外，氧中间体（ROI）可通过细胞膜被动扩散进入胞内，激活负责基因调控的核酸因子KappaB(NF-KappaB),该因子通过激活免疫细胞内几种编码细胞因子的基因而[44,45]发挥作用。

目前我们认为臭氧的作用是非特异的：每100ml血液中全部红细胞的表面积可达70m2，因而大量的氧中间体（ROI）可被血浆中的抗氧化物和红细胞膜表面的磷脂消耗掉。

血液中的单核细胞（BMC）与红细胞的比例约为1:3000，氧中间体（ROI）在出现过剩的瞬间，进入单核细胞（BMC）的胞浆内激活转化因子，进而激活核酸因子KappaB。

Shrect 等的研究[44]表明，血浆中过氧化物的浓度只要达到30μM，即可发挥作用。

研究还发现，氧中间体（ROI）在血浆中如果不是均匀分布，则不能达到激活血液中单核细胞（BMC）的目的。

细胞内的过氧化物酶、过氧化物歧化酶以及其他还原性酶类和复合物[14,17,18,33]能迅速中和并清除残留的氧中间体（ROI），终止臭氧的作用，因此不会对细胞造成损伤。

总之，从某种意义上讲，臭氧的剂量是最关键的。

剂量太低，达不到预期效果，剂量过高，将会增加氧化性压力而使细胞发生凋亡[46]。

这种治疗途径另一有趣的特点是，当血液在体外暴露于O
2-O
3
气体5分钟，再回输给病人，
血液中不会有臭氧残留，只是氧分压从最初的30～40mmHg，在几分钟后升到400mmHg（估计值），并达到平衡状态。

当氧气在毛细血管中完成气体交换以后，将恢复到最初的压力。

臭氧化后血浆中的脂质过氧化物可迅速提高3倍，若将血液放在试管中孵育，经3～4小时才能恢复到正常值。

然而，在人体内，血液回输后5分钟，血浆中过氧化物的水平仍保持在正常水平。

将用CPD处理的血液和用肝素处理的血液混合，可以减少红细胞沉积，在快速回输给病人时，不会造成循环和呼吸方面的痛苦。

我们建议患者每日服用复合维生素（包括维生素C 维生素E）,以保证足够的维生素摄入，使血浆中抗氧化剂保持在稳定的水平。

臭氧自体血液治疗的作用机制
近年来认为，对于肝炎、艾滋病、疱疹等疾病，由于病毒主要在器官内蓄积，血浆中游离的病毒很少，在将少量血液暴露于臭氧时，臭氧的直接杀病毒作用对治疗的意义不是很大[50]。

若不存在病毒在器官内蓄积的情况，臭氧的杀病毒作用，对于治疗慢性病毒性疾病
[1,3,7,21,47,49]还是很重要的。

此外，研究还表明，即使不考虑臭氧的杀病毒作用，臭氧仍可通过增强白细胞的吞噬活性、提高免疫球蛋白水平、诱导细胞因子的产生来发挥作用[35,36,38～40]。

自此，臭氧自体血液治疗的理论基础已基本得到阐明。

在诱导产生的细胞因子中，白介素-6（IL-6）能刺激抗体的合成，提高吞噬细胞的吞噬功能，白介素-8（IL-8）和集落刺激因子（GM-CF）可刺激白细胞的增生，干扰素β、γ（INF-βandγ）和干扰素α（INF-α）具有直接和间接的抗病毒活性。

当然，对于病毒性疾病，不排除在臭氧化过程中，血浆中被灭活的少量游离病毒，既可以作为内源性免疫原，也可以作为细胞免疫的活化因子。

奇怪的是，自体血液免疫治疗对类风湿性关节炎也有治疗作用，是由于特定的臭氧浓度提高了抑制性免疫因子的释放，还是通过释放可溶性受体或细胞因子拮抗剂来抑制细胞毒性T细胞的自身活化，从而阻断炎性因子的释放；或者是通过白介素-10和转化因子β1（TGFβ1）中和了过多的免疫刺激，使免疫功能正常进行，均有必要进一步研究。

回输体内的臭氧化血液细胞的分布及命运
除了多数对臭氧敏感的老龄红细胞很快被网状内皮细胞系统吞噬外[56],大部分红细胞将在血管中继续循环。

另外，活化的血液单核细胞（BMC）将回到各种淋巴和非淋巴器官中，标记细胞的试验来证实。

在前面的试验中，我们已经发现[35,36],血液中这一点可通过用I
3
的单核细胞将各种细胞因子释放到周围环境中，与周围固有的以及呈递细胞表面的特异受体结合。

与促细胞分裂剂相比，臭氧很容易激活血液中10～20%的游离单核细胞，合成并释放大量的细胞因子。

这一过程关键取决于臭氧的剂量。

如果血液中的单核细胞（BMC）仅有少部分被激活，所释放的少量细胞因子被细胞周围的环境消耗掉，在淋巴循环中则检测不到细胞因子。

有两方面的证据可支持这个假说：首先，我们测定了健康志愿者在接受臭氧化的自体血液回输后的1、3、6、9、24小时的血浆中细胞因子的水平，没有发现明显的改变[56]。

对照组人群中，给予注射内毒素（4ng/kg）后，大量释放白介素-1、白介素-6和肿瘤坏死因子，并可持续几小时[58]。

另外，由于在自体血液治疗过程中不允许释放内毒素样物质，我们通过测定血液回输后的48～72小时中，血液单核细胞中Mx蛋白量的变化来判断细胞因子的释放。

Mx蛋白是干扰素释放的重要标志之一，具有生物学活性[59]。

在整个治疗过程中，Mx蛋白随时间变化曲线的持续升高部分说明体内干扰素的生成也在持续增加[51]。

因此，可以认为臭氧自体血液治疗在一定程度上增强了机体的生理性反应[41,60],臭氧作为细胞因子诱导剂，迅速发生作用，然后消失。

对这一假说的补充论据是，接受臭氧自体血液治疗的患者从未出现寒战、发热、疲劳、恶心等典型的副作用，而实际情况常常是病人感觉很好，而且有欣快感。

可能由于增加了氧的供给或释放了一些还不清楚的激素样细胞因子。

当然，仅凭一次治疗，不会有多大的效果，因为每次治疗仅有300ml血液受到臭氧的作用，其中的单核细胞仅占血液中全部单核细胞的0.1%[61]。

因此，只有通过增加自体血液治疗的次数（每周两
次持续治疗几个月）才能通过各种途径来持续激活人体免疫放大系统。

臭氧自体血液治疗对慢性病毒性疾病以及伴随免疫功能缺失症候群疾病的治疗具有重要作用。

臭氧自体血液治疗作为一种辅助治疗法，在与化疗或放疗联合应用时，对治疗肿瘤性疾病具有很好的作用。

常用的免疫治疗的途径有以下几种：a）用单特异性抗体或双特异性抗体进行治疗[61] b)用一定量的基因工程细胞进行治疗 c）使用免疫刺激剂进行内源性治疗 d）使用细胞因子，如干扰素、白介素、肿瘤坏死因子和白细胞生成素进行治疗。

a和c两种治疗途径仍处于试验阶段。

细胞因子治疗在过去的十年里一直占主导地位。

然而，对细胞因子使用的管理，由于常常不考虑生理学方面的因素，导致血浆中该类因子水平过度增加，造成严重的毒副作用，对肿瘤的临床治疗效果远比预期效果要差，且费用/疗效比也很高[66]。

血液细胞的多样性决定生物学效应的多样性
臭氧自体血液治疗通过激活血液中的单核细胞（BMC）来调节免疫功能。

而对于慢性局部缺血和心脏、眼部、脑部血管病变[3，4，6，8，22]以及烧伤感染的治疗效果，则是通过增加红细胞中的2,3二磷酸甘油，提高对缺氧组织的氧供给、氧利用和氧释放。

臭氧能迅速治愈缺血性麻痹溃疡，臭氧化血液中，由于部分血小板脱粒，使活化的转化因子β1数量显著增加，转化因子β1能加速溃疡的愈合[40]。

氧供给的增加无疑促进了细胞新陈代谢和分裂增殖，臭氧局部治疗又可以抑制细菌感染。

但时至目前，转化因子β1和血管内皮生长因子（VEGF）对血管新生和愈合所起的决定性作用，还没有被考虑进去。

因此，从去除坏死组织和杀菌活性方面的作用来讲，臭氧自体血液治疗的效果主要是通过活化红细胞功能、释放转化因子β1和其他生长因子以及提高白细胞的功能来实现的。

结语
文中指出采用适当的途径进行臭氧自体血液治疗是有益的，因为它无毒，且能使病人感觉良好。

它通过提高组织细胞供氧和新陈代谢，均衡缓慢地刺激细胞因子的产生。

在肿瘤和慢性病毒性疾病的治疗过程中，化疗常给病人带来许多不良反应，病人的生活质量往往很差。

使用臭氧自体血液治疗，病人感觉良好且有欣快感。

我们将进一步研究欣快感产生的原因，目前推测可能是由臭氧化血液引起的免疫-神经内分泌反应所致。

在临床数据方面，还有必要对包括爱滋病在内的一些疾病进行大量严格控制的临床试验[50]。

臭氧治疗具有简单易行、安全、便宜等特点，也可以在发展中国家开展，用以治疗一些寄生虫性疾病。

致谢
非常感谢Patrizia Marrocchesi女士给予的耐心细致的帮助。

本工作得到MURST的部分支持（40%）以及罗马国立研究委员会（CNR）、肿瘤临床治疗研究目标工程（ACRO）的赞助。

参考文献略
三零九医院王芳译。