敗血症マウスにおける水素ガス吸入による炎症シグナル経路の抑制
Hydrogen Gas Therapy Attenuates Inflammatory Pathway Signaling in Septic Mice.
動物実験
吸入
有効
7%
要約
盲腸結紮穿刺（CLP）による敗血症マウスモデルに7%水素ガスを持続吸入させ、7日間生存率、血清炎症性サイトカイン、および複数臓器のRNAシーケンシングを評価した。水素吸入群の7日生存率は75%と対照群の40%に比べ有意に高く、IL-6およびTNF-αの血清濃度も低下した。肝臓・腸管・肺のRNA解析では、急性期反応シグナルやSTAT3経路の不活性化、CD14遺伝子や各種サイトカイン受容体遺伝子の発現低下が確認された。
メカニズム
水素ガス吸入により肝臓でのCD14遺伝子発現および腸管・肺でのサイトカイン受容体遺伝子発現が低下し、急性期反応シグナルおよびSTAT3経路が不活性化されることで全身性炎症が抑制される。
書誌情報
- 著者
- Matsuura H, Matsumoto H, Okuzaki D, Shimizu K, Ogura H, Ebihara T ほか
- ジャーナル
- J Surg Res
- 発行年
- 2021
- PMID
- 33639371
- DOI
- 10.1016/j.jss.2021.01.022
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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
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。
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