动脉粥样硬化被认为是多种心血管疾病的病理学基础,其是以慢性炎症为主要特点的血管病变,发展进程包括氧化应激,内膜损伤,脂质浸润,平滑肌细胞表型转化和炎症反应等。目前,经皮冠脉介入术作为治疗动脉粥样硬化的主要方式,可以快速缓解心肌缺血等急性病征,但许多患者在接受介入治疗后,会发生诸如支架内新生粥样硬化,支架内再狭窄等术后症,严重影响患者预后。为了有效降低并发症发病率,临床上通常会长期使用多种抗凝剂与降血脂药物。但长期服用以上药物会导致凝血功能障碍与肝功能损伤,对患者日后生活造成影响。2007年,日本学者Shigeo Ohta指出,氢气可以作为选择性抗氧化剂减弱细胞内氧化应激程度,从而缓解大鼠的脑卒中症状,使氢气的生物学功能得到了认识。近十年来,氢气在神经退行性疾病、代谢综合征、缺血性脑病、自身免疫性疾病甚至肿瘤放化疗引起的多种不良反应都有良好的治疗效果。相比较传统的治疗方式,氢气的治疗窗口大,具有较高的生物安全性,可以和多种药物起到良好的协同作用,在保证了临床应用前景的同时,又可以有效避免临床应用中的并发症。但由于氢气难溶于水,因此在实验室条件下,常规手段难以系统化研究氢气在细胞学水平上的功能,阻碍了氢分子医学的发展。传统的细胞富氢培养体系,往往采用反复更换富氢培养基的方法。该方法的主要缺陷包括:1)氢气浓度不稳定;2)频繁更换培养基可能对细胞生长造成干扰;3)染菌风险较高。本论文旨在设计与制作氢气浓度高且稳定的富氢培养体系,解决了氢气浓度不稳定的弊端,并降低了在实验过程中的细菌污染的风险。基于以上培养体系,进一步探索了氢气在动脉粥样硬化疾病治疗中的应用前景。首先我们在体外分别构建内皮细胞,平滑肌细胞与巨噬细胞等多种动脉粥样硬化相关细胞模型;随后在富氢培养体系中进行培养。实验结果表明,氢气可以有效促进内皮细胞脂质代谢并减少氧化应激产物的产生,起到了良好的降低细胞内氧化应激水平的作用,减少细胞凋亡;同时氢气可以遏制脂多糖（LPS）诱导导致的平滑肌表型向分泌型转化;最后,氢气可以减少LPS诱导的鼠RAW264.7巨噬细胞中白介素-6与肿瘤坏死因子α的表达,并抑制其凋亡。当氢气治疗动脉粥样硬化细胞学层面的有效性得到证实后,我们通过对新西兰大白兔进行颈动脉血管内膜损伤,结合高脂喂养,构建动脉粥样硬化病理模型。之后喂饲富氢水,探索氢气在动物水平上的治疗效果。结果表明,氢气可以有效减少血管内膜增生与组织内炎性因子的表达。综上所述,本文通过设计及构建细胞富氢培养体系,从细胞水平探索了氢气治疗动脉粥样硬化的可行性,并从动物学水平上证明了氢气在动脉粥样硬化治疗中的有效性及应用前景。