Nrf2依存的経路を介した水素ガスによる敗血症マウスの血液脳関門障害および認知機能障害の軽減
Hydrogen gas alleviates blood-brain barrier impairment and cognitive dysfunction of septic mice in an Nrf2-dependent pathway.
要約
敗血症関連脳症（SAE）は血液脳関門（BBB）の損傷を伴う認知障害であり、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）モデルを用いた野生型およびNrf2ノックアウトC57BL/6Jマウスに対し、2%水素ガスをCLP後1時間および6時間から各60分間吸入させた。水素吸入により野生型マウスでは7日生存率の改善、モリス水迷路での認知機能向上、炎症性サイトカイン（TNF-α、IL-6、HMGB1）および酸化産物（MDA、8-iso-PGF2α）の減少、ZO-1・VE-カドヘリン発現増加、BBB透過性低下が認められたが、Nrf2ノックアウトマウスではこれらの効果は消失した。
メカニズム
水素ガスはNrf2およびその下流シグナルを活性化し、炎症性サイトカインと酸化ストレスを抑制することでBBB透過性を低下させ、ZO-1・VE-カドヘリンの発現を維持する。
書誌情報
- 著者
- Feng J, Lian N, Yang M, Xie K, Wang G, Wang CY ほか
- ジャーナル
- Int Immunopharmacol
- 発行年
- 2020
- PMID
- 32447221
- DOI
- 10.1016/j.intimp.2020.106585
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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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