在高压氧疗法治疗的 COVID-19 患者中与内皮相关通路的代谢重编程：一项随机临床试验

为何加压供氧很重要

COVID-19 常被视为一种肺部感染，但医生现在知道它可以扰乱全身，损伤血管并使细胞内的基本化学平衡失调。本研究提出了一个简单但重要的问题：如果我们在压力舱中向住院的 COVID-19 患者提供受控剂量的纯氧——即高压氧疗法——是否会将他们的体内化学推向更健康的方向？通过随着时间追踪血液中的微量分子，研究者寻求可能解释这种治疗如何帮助机体应对严重感染的线索。

探访体内的化学交通

为此，团队在一家波兰医院开展了一项随机临床试验。纳入了 30 名因 COVID-19 肺炎住院的成人；在最终的化学分析中包括了 28 名患者，其中一半接受常规护理，另一半在前五天内接受五次高压氧治疗。每次治疗期间，患者在特殊舱内以超过常压两倍的压力吸入 100% 氧气。采集了入组时、首次治疗后以及第 5 天和第 10 天的血样。研究人员使用高分辨质谱扫描这些样本中的数百种小分子，随后聚焦于 42 种高质量候选物并追踪它们随时间的升降变化。

关键构件与细胞膜的变化

分析显示有十种分子的变化轨迹在高压氧组与对照组之间明显不同。其中若干与精氨酸有关——精氨酸是一种参与一氧化氮生成的氨基酸，而一氧化氮对维持血管弹性与健康至关重要。在接受高压氧的患者中，精氨酸及其近亲同源精氨酸（homoarginine）的水平趋于下降，而在对照组则呈上升趋势。与此同时，与细胞膜相关的分子——某些磷脂——以及与胆碱代谢相关的分子发生了变化，暗示细胞外壳和嵌入其中的信号性脂质在治疗影响下被重塑。这些变化尚不能直接解释为“更好”或“更差”，但它们标示出在治疗过程中被积极调整的生物系统。

应激信号与能量辅助物的重组

另外两组分子讲述了同样引人注目的故事。称为蝶呤（pterins）的化合物，与叶酸化学及氧化应激处理相关，在高压氧组显著上升。另一个标志物肌酸核糖（creatine riboside），与帮助细胞管理短时能量需求的肌酸系统相关，也有所增加。与此同时，肌酸生成途径中的中间体和氨基酸苏氨酸显示出不同的升降。当研究者检查这些分子不是孤立移动而是如何共同变化时，发现接受高压氧的患者在它们之间形成了更密集的关联网络。路径分析指出精氨酸与脯氨酸的处理、胆碱与磷脂代谢、烟酸相关的能量化学以及与氧化还原平衡相关的叶酸—蝶呤通路出现了协调性的转变。

更紧密协调的化学网络

将分子视为网络中的节点并观察它们之间联系的强度，团队发现高压氧疗法导致了一个更互联的化学景观。在这些患者中，氨基酸、脂质与与氧化还原相关的化合物形成的簇比对照组更为同步，而对照组的网络则较为稀疏且更支离破碎。这表明该治疗并非仅仅提升或降低少数标志物；它似乎重组了多条通路之间的相互对话——那些调控血管功能、细胞膜与能量利用的通路在感染与高氧暴露压力下的相互作用方式被改变了。

这对患者可能意味着什么

对非专业读者而言，结论是：在急性 COVID-19 期吸入加压氧气似乎将机体推入一种新的、更协调的化学状态，尤其影响那些影响血管与炎症的系统。该研究并未证明这些变化能直接改善存活率或长期恢复，且患者样本量较小且没有健康对照组。不过，这些发现提供了一张生化地图，显示高压氧如何可能帮助稳定受损血管、调整能量利用并微调炎症反应。仍需更大规模、以结局为导向的试验，但这项工作为理解一种用于潜水事故与伤口愈合的长期疗法如何重塑与严重病毒性疾病斗争患者的体内化学奠定了重要基础。

引用: Jermakow, N., Brodaczewska, K., Kot, J. et al. Metabolic reprogramming of endothelial-related pathways in COVID-19 patients treated with hyperbaric oxygen therapy: a randomized clinical trial. Sci Rep 16, 13999 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44520-6

关键词: 高压氧疗法, COVID-19 代谢, 内皮健康, 氨基酸通路, 氧化应激