腸間膜虚血再灌流における水素ガス吸入と腸管幹細胞保護効果の検討
Hydrogen gas and preservation of intestinal stem cells in mesenteric ischemia and reperfusion.
動物実験
吸入
有効
3%
要約
腸間膜虚血再灌流モデルラットを用い、3%水素ガス持続吸入の腸管組織への影響を検討した。60分間の腸間膜動脈閉塞後に再灌流を行うと、陰窩基底部のLGR5陽性腸管幹細胞に広範なアポトーシスが生じた。水素ガス吸入群ではこのアポトーシスが抑制され、LGR5およびOLFM4のmRNA発現量が再灌流群より高値を示した。また、酸化ストレスマーカーである8-OHdGの組織内濃度、特に陰窩基底部での蓄積が水素群で有意に低下しており、水素ガスが活性酸素種の消去を介して腸管幹細胞を保護することが示された。
メカニズム
水素ガスが活性酸素種を消去することで8-OHdGで示される酸化的DNA損傷を抑制し、陰窩基底部のLGR5陽性腸管幹細胞のアポトーシスを軽減する。
書誌情報
- 著者
- Yamamoto R, Suzuki S, Homma K, Yamaguchi S, Sujino T, Sasaki J
- ジャーナル
- World J Gastrointest Surg
- 発行年
- 2022 (2022-12-27)
- PMID
- 36632117
- DOI
- 10.4240/wjgs.v14.i12.1329
- PMC
- PMC9827576
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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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