水素ガス吸入が敗血症誘発性神経炎症および認知障害に及ぼす影響：DNMT1・DNMT3aを介したBDNFプロモーターIVメチル化調節機序の解明
Hydrogen gas alleviates sepsis-induced neuroinflammation and cognitive impairment through regulation of DNMT1 and DNMT3a-mediated BDNF promoter IV methylation in mice.
要約
敗血症関連脳症（SAE）は急性・長期的認知障害を引き起こす。本研究では、C57BL/6マウスの盲腸結紮穿刺（CLP）モデルを用い、2%水素ガス吸入がSAEに与える影響を検討した。水素吸入により海馬でのTNF-α・IL-6・HMGB1が低下し、DNMT1およびDNMT3aの発現が抑制された。さらにBDNFプロモーターIV領域の5つのCpGサイトで低メチル化が生じ、BDNF発現が増加した。モリス水迷路試験では逃避潜時の短縮とプラットフォーム通過回数の増加が確認され、認知機能の改善が示された。
メカニズム
2%水素ガス吸入がDNMT1およびDNMT3aを抑制し、海馬BDNFプロモーターIVの5つのCpGサイトを低メチル化することでBDNF発現を増加させ、神経炎症と認知障害を軽減する。
書誌情報
- 著者
- Yu M, Qin C, Li PY, Zhang YJ, Wang Y, Zhang JH ほか
- ジャーナル
- Int Immunopharmacol
- 発行年
- 2021
- PMID
- 33773206
- DOI
- 10.1016/j.intimp.2021.107583
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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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