重症敗血症マウスにおける水素ガスの腸管保護効果：NRF2ノックアウトモデルによるHO-1およびHMGB1を介したメカニズムの解明
Hydrogen Gas Protects Against Intestinal Injury in Wild Type But Not NRF2 Knockout Mice With Severe Sepsis by Regulating HO-1 and HMGB1 Release.
要約
重症敗血症における腸管障害に対する2%水素ガス吸入の効果を、Nrf2ノックアウト（KO）マウスおよび野生型（WT）マウスを用いた盲腸結紮穿刺（CLP）モデルで検討した。WTマウスでは、H2吸入により7日生存率が向上し、TNF-α・IL-6・HMGB1などの炎症性サイトカインが低下、スーパーオキシドジスムターゼやカタラーゼなどの抗酸化酵素が増加し、HO-1発現が上昇した。一方、Nrf2 KOマウスではこれらの保護効果が消失し、Nrf2がH2による腸管保護の鍵因子であることが示された。
メカニズム
H2吸入がNrf2を活性化し、HO-1の発現を誘導するとともにHMGB1の放出を抑制することで、酸化ストレスおよび炎症による腸管障害を軽減する。Nrf2欠損下ではこの保護効果が消失する。
書誌情報
- 著者
- Yang Y, Bian Y, Li Y, Liu L, Zhang H, Xie K ほか
- ジャーナル
- Shock
- 発行年
- 2017
- PMID
- 28234792
- DOI
- 10.1097/SHK.0000000000000856
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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
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