臭氧的醫療用途及臭氧殺死病毒的機制

臭氧水用作噴霧劑或壓縮劑；并用于牙科醫學、老年疾病、循環系統疾病、病毒性疾病、黃斑變性、風濕病/關節炎、感染傷口、艾滋病、非典和癌癥。它還可以降低血液中的膽固醇，具有抗氧化反應，用于治療缺氧，它可以改變靜息肌肉中的氧合作用，并用于缺血綜合征的補充治療（Elvis 和 Ekta，2011 年）。已經表明，在小鼠中單次皮下注射臭氧并避免了坐骨神經的神經損傷，可以減輕神經性疼痛（Elvis 和 Ekta，2011 年）。

(a) 外周阻塞性動脈疾病：臭氧誘導糖酵解增加 ATP 和 2, 3-DPG。這導致血紅蛋白的 S 形 O 2結合曲線向右移動，進而導致缺血組織中的 O 2釋放。這導致在存在 GSH 的情況下H 2 O 2轉化為 RBC 中的H 2 O。該反應主要負責愈合缺血組織，并且已表明即使是該疾病的 IV 期，腳趾壞死和無法忍受的疼痛也可以通過 50% 的臭氧化 AHT 延遲。臭氧還刺激 HO-1、HSP70 和 Nrf2，從而誘導抗氧化劑、核轉錄因子和缺氧誘導因子 - 1α（HIF - 1α）。這會誘導 VEGF、EPO 和糖酵解酶來促進細胞增殖和存活。VEGF 誘導新血管生成以增加血流，從而進一步增加 EPO 以增強氧氣輸送。此外，糖酵解酶促進葡萄糖的代謝以增加 NO 和 CO 的生物合成，這也增加了向缺氧組織的血流和氧氣輸送（Sagai 和 Bocci，2011 年）。

(b) 老年性黃斑變性：主要是中央凹的感光細胞和色素性視網膜上皮細胞死亡，導致慢性缺氧。臭氧 (AHT) 有助于增加向視網膜輸送氧氣（ Sagai 和 Bocci，2011 年）。

(c) 糖尿病：發現臭氧可降低 HbA 1 C、CRP、非酶糖基化、醛糖還原酶活性、晚期糖化終產物和抗氧化劑-促氧化劑平衡（ Sagai 和 Bocci，2011 年）。

(d) 癌癥：在 Sweet 等人的一項研究中。結果表明，當嘗試將臭氧和氧氣混合物吹入腹膜時，可以提高接受治療的兔子的存活率（ Sagai 和 Bocci，2011 年）。

(e) 神經退行性疾病：Nrf2 和 HIF - 1α臭氧通過激活 HO-1 在神經退行性疾病中的神經保護和抑制神經炎癥中起重要作用（Sagai 和 Bocci，2011 年）。

(f) 皮膚和粘膜感染：臭氧用于糖尿病足、缺血性潰瘍、壞死、褥瘡、膿腫、肛裂、瘺管、口瘡性口炎、骨髓炎、口腔炎、外陰陰道炎和甲癬（ Sagai 和 Bocci，2011 年）。

(g) 背痛和骨科疾病：30-35 歲時μg/ml臭氧直接注入椎間盤突出癥對應的體間隙中心，溶解在髓核水中，與由碳水化合物和多肽鏈組成的大分子糖蛋白（蛋白聚糖、膠原蛋白II和IV）發生反應。這會產生 OH-它重新吸收水解產物和游離水，從而導致細胞核收縮和突出物質消失（Sagai 和 Bocci，2011 年）。

臭氧殺死病毒的機制

臭氧破壞病毒蛋白、脂蛋白、脂質、糖脂或糖蛋白，使它們容易受到氧化作用并參與氧化還原反應。它還破壞病毒包膜糖蛋白和 peplomers，這對于病毒與宿主受體的附著是必不可少的。冠狀病毒的刺突蛋白和包膜蛋白中含有半胱氨酸殘基（Rowen 和 Robins，2020 年）。這些半胱氨酸殘基由稱為硫醇基 (R-SH) 的巰基組成。如病毒結構中所述，這些在病毒中處于還原狀態的硫醇基團在病毒進入和病毒膜與宿主細胞膜融合中起關鍵作用。因此，當臭氧與這些硫醇基/巰基反應時，會將它們氧化成磺酸殘基（R-SO 3-H) 如圖圖 3 （Fernández-Cuadros 等人，2020 年）。這個過程可以在更高的溫度下得到加強。臭氧通過改變這些半胱氨酸殘基使病毒的生長速度比野生型病毒低 2 log（Rowen 和 Robins，2020 年）。此外，冠狀病毒具有半胱氨酸依賴性木瓜蛋白酶（一種半胱氨酸依賴性蛋白酶），該木瓜蛋白酶被氧化并降解為磺酸鹽/磺酸。

圖  臭氧防止 S-spike 蛋白殘基與 ACE2 受體結合的機制（Fernández-Cuadros 等人，2020 年）。

      刺突蛋白還含有可被臭氧降解的色氨酸（Rowen 和 Robins，2020 年，Fernández-Cuadros 等人，2020 年）。臭氧摻入人體血清中會產生具有抗病毒作用的脂質和蛋白質過氧化物。臭氧還足以顯著改變病毒包膜和病毒基因組，從而導致非致病性功能失調病毒。這些減毒病毒有助于引發對特定病毒的各種毒株的獨特免疫反應，從而產生宿主特異性自身疫苗（de Wit et al., 2016 , Bocci, 1992）。除了在體內產生對任何病毒本身作出反應的抗體外，它還會產生許多高活性形式的臭氧。因此，臭氧的添加從根本上增強了宿主對病毒感染的抗原抗體反應（Di Paolo 等人，2004 年）。