盲腸結紮穿刺モデルマウスにおける水素ガス吸入による脳損傷軽減：神経炎症・酸化ストレス・神経細胞アポトーシスへの影響
Inhalation of hydrogen gas attenuates brain injury in mice with cecal ligation and puncture via inhibiting neuroinflammation, oxidative stress and neuronal apoptosis.
要約
敗血症性脳損傷モデル（CLP）マウスに対し、2% H2ガスを術後1時間および6時間から各60分間吸入させた。H2吸入群では7日生存率および認知機能（Y迷路・恐怖条件付け試験）が有意に改善した。海馬における病理学的変化、血液脳関門透過性亢進、脳浮腫が抑制され、炎症性サイトカインおよびMDA・8-iso-PGF2αなどの酸化産物が低下した。一方、SOD・CAT活性は上昇し、Nrf2の核移行とHO-1発現促進が確認された。
メカニズム
2% H2吸入がNrf2の核移行とHO-1発現を促進し、炎症性サイトカイン産生・酸化ストレス・神経細胞アポトーシスを抑制することで海馬を中心とした脳損傷を軽減する。
書誌情報
- 著者
- Liu L, Xie K, Chen H, Dong XX, Li Y, Wang G ほか
- ジャーナル
- Brain Res
- 発行年
- 2014 (2014-11-17)
- PMID
- 25251596
- DOI
- 10.1016/j.brainres.2014.09.030
タグ
投与経路に関する解説
水素は空気中で **約 4%（LFL・爆発下限）から約 75%（UFL・爆発上限）** までが燃焼可能な濃度範囲とされています。高濃度水素吸入器のうち 66% 出力はこの範囲内にあり、100% 純水素出力でも装置と外気の境界面で必ず 4–75% の濃度勾配層が生じます（UFL 75% パラドックス）。設計原則上は LFL 未満（古典値 4% 以下）が想定されますが、これは閉鎖系・予混合・静止条件での値であり、開放系・動的条件である吸入環境では実証値として **10%** が文献で報告されており、実務上はこちらを上限の目安とします。66% / 100% 出力機については消費者庁事故情報データバンクに事故事例が記録されており、これらの観点から推奨されません。
安全性注意
詳しくは: