慢性敗血症後遺症モデルマウスにおける分子状水素の脳損傷および認知機能障害に対する保護効果
Molecular hydrogen alleviates brain injury and cognitive impairment in a chronic sequelae model of murine polymicrobial sepsis.
要約
敗血症関連脳症（SAE）は長期的な認知機能障害と高い死亡率を伴う。本研究では、C57BL/6Jマウスに腹腔内ヒト糞便懸濁液を投与してSAEモデルを作製し、2%水素ガスをSAE処置後1時間および6時間に各60分間吸入させた。水素吸入群では生存率の向上、Morris水迷路試験における認知機能の改善、海馬組織損傷の軽減、脳浮腫の減少が確認された。さらにTNF-α、IL-6、HMGB1などの炎症性サイトカインが低下し、Nrf2・HO-1経路の活性化および血液脳関門タイトジャンクションタンパク質（ZO-1、Occludin）の保護が示された。
メカニズム
2%水素ガス吸入がNrf2/HO-1抗酸化経路を介して酸化ストレスと炎症性サイトカイン（TNF-α、IL-6、HMGB1）を抑制し、ZO-1・Occludinを保護することで血液脳関門の破綻を防ぐ。
書誌情報
- 著者
- Jiang Y, Zhang K, Wang Y, Lian N, Xie K, Yu Y
- ジャーナル
- Exp Brain Res
- 発行年
- 2020
- PMID
- 33052428
- DOI
- 10.1007/s00221-020-05950-4
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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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