水素ガス吸入がPGC-1α活性化を介したミトコンドリア生合成の改善によりマウスの敗血症関連脳症を軽減する
Hydrogen Gas Alleviates Sepsis-Induced Brain Injury by Improving Mitochondrial Biogenesis Through the Activation of PGC-α in Mice.
要約
敗血症関連脳症（SAE）は敗血症患者の約3分の1に発症するが、有効な対策が乏しい。本研究では、盲腸結紮穿刺モデルマウスに対し、術後1時間および6時間から各1時間、2% H2ガスを吸入させた。7日生存率、Y迷路による認知機能、海馬CA1領域のニッスル染色、TUNEL染色によるアポトーシス細胞、ミトコンドリア膜電位・ATP・呼吸鎖複合体活性、ならびにPGC-1α・NRF2・Tfamの発現を評価した。H2吸入群では生存率・認知機能・ミトコンドリア機能が改善し、PGC-1α阻害剤SR-18292の投与によりこれらの効果が減弱した。
メカニズム
H2ガスがPGC-1αを活性化し、下流のNRF2およびTfamを介してミトコンドリア生合成を促進することで、敗血症による脳内ミトコンドリア機能障害とアポトーシスを抑制する。
書誌情報
- 著者
- Xie K, Yin L, Wang Y, Chen H, Mao X, Wang G
- ジャーナル
- Shock
- 発行年
- 2021 (2021-01-01)
- PMID
- 32590694
- DOI
- 10.1097/SHK.0000000000001594
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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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