腸内細菌叢を介した水素ガス吸入による大腸炎軽減：TLR4/NF-κBおよびNrf2経路の関与
Gut microbiota as a central mediator in hydrogen gas-induced alleviation of colitis via TLR4/NF-κB and Nrf2 pathway regulation.
要約
炎症性腸疾患（IBD）モデルマウスにおいて、水素ガス（H₂）吸入がDSS誘発性腸内細菌叢の乱れを是正し、Enterobacteriaceae等の病原性細菌を抑制しつつBacteroidesやLactobacillaceaeを増加させることが示された。さらに、ゴブレット細胞密度の上昇、タイトジャンクションタンパク質（ZO-1・オクルディン）の発現増強による腸管バリア修復、Treg/Th17バランスの正常化が確認された。分子レベルではTLR4/NF-κBシグナルの抑制とKeap1/Nrf2抗酸化軸の活性化が観察され、炎症性サイトカインおよび酸化ストレスマーカーの低下と抗酸化酵素の上昇が認められた。糞便微生物移植実験によりこれらの知見が検証された。
メカニズム
H₂吸入が腸内細菌叢を再構築し、TLR4/NF-κBシグナルを抑制するとともにKeap1/Nrf2抗酸化経路を活性化することで、炎症・酸化ストレスを軽減し腸管バリアを修復する。
書誌情報
- 著者
- Shi W, Xi M, Zhang K, Yang J, Cheng X, Zang H ほか
- ジャーナル
- Int Immunopharmacol
- 発行年
- 2025 (2025-12-10)
- PMID
- 41076929
- DOI
- 10.1016/j.intimp.2025.115671
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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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