分子状水素はTRPC4-TRPC4AP軸を介して細胞外カルシウム流入による可逆的カルシウム過渡応答を誘発する

Molecular hydrogen triggers TRPC4-TRPC4AP-dependent reversible calcium transients via extracellular influx.

細胞・分子レベル吸入有効

要約

本研究では、分子状水素（H2）がTRPC4チャネルおよびその結合タンパク質TRPC4APを介して細胞内カルシウム過渡応答を誘発する機序を解明した。リアルタイムカルシウムイメージングおよびCRISPR-Cas9ノックアウト実験により、H2誘発性カルシウム流入はTRPC4またはTRPC4APの欠損細胞では消失することが確認された。マウス脳運動野および背側皮膚においてもH2吸入によるカルシウム上昇が観察された。TRPC4のCIRBドメイン内Arg730/Arg731残基がH2感受性部位として機能し、H2が誘発するプロトン排出による細胞内pH上昇がTRPC4-TRPC4AP結合力を調節することが分子動力学シミュレーションで示された。さらにH2誘発カルシウム過渡応答は細胞運動性を促進した。

メカニズム

H2がプロトン排出を介して細胞内pHを上昇させ、TRPC4のCIRBドメインArg730/Arg731とTRPC4APの結合力を変化させることでTRPC4チャネルを開口し、細胞外からのカルシウム流入を誘発する。

書誌情報

著者: Zhao PL, Li H, Cai ZY, Zhang XQ, Wen X, Liu Z ほか
ジャーナル: Theranostics
発行年: 2026
PMID: 41799190
DOI: 10.7150/thno.124352
PMC: PMC12964245

投与経路に関する解説

水素吸入応用にあたっては、LFL（爆発下限濃度）の取り扱いに注意が必要です。古典的な 4% は閉鎖系の値であり、吸入環境での実証値は 10%。100% 純水素出力（UFL 75% パラドックス）でも境界面で爆発範囲を通過します。高濃度（66% / 100%）吸入器は消費者庁事故情報データバンクに事故事例があり、推奨できません。

安全性注意

詳しくは:

同じ疾患・症状を扱った論文

引用形式: H2 Papers — PMID 41799190. https://h2-papers.org/papers/41799190
Source: PubMed PMID 41799190