mTOR-オートファジー経路を介したミクログリア極性化制御による分子状水素の敗血症関連神経炎症抑制効果
Molecular hydrogen attenuates sepsis-induced neuroinflammation through regulation of microglia polarization through an mTOR-autophagy-dependent pathway.
要約
敗血症関連脳症（SAE）は認知機能障害を伴い、罹患率・死亡率の上昇と関連する。本研究では、盲腸結紮穿刺（CLP）マウスモデルおよびLPS刺激BV-2細胞を用い、水素吸入がSAEに及ぼす影響とそのメカニズムを検討した。水素吸入はモリス水迷路試験における認知機能を改善し、TNF-α・IL-6・HMGB1を低下させ、IL-10・TGF-βを上昇させた。またM1型ミクログリア極性化を抑制しM2型を促進した。BV-2細胞ではp-mTOR/mTOR比およびp62発現の低下、p-AMPK/AMPK比・LC3II/LC3I比・TREM-2・Beclin-1発現の増加が確認され、mTOR活性化剤MHY1485により水素の保護効果は消失した。
メカニズム
水素はAMPKを活性化してmTORを抑制し、オートファジー（LC3II/LC3I上昇・p62低下・Beclin-1増加）を促進することでミクログリアのM1→M2極性化シフトを誘導し、神経炎症を軽減する。
書誌情報
- 著者
- Zhuang X, Jiang Y, Zhao S, Wang Y, Su L, Xie K ほか
- ジャーナル
- Int Immunopharmacol
- 発行年
- 2020
- PMID
- 32058932
- DOI
- 10.1016/j.intimp.2020.106287
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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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