Saturated hydrogen saline attenuates endotoxin-induced lung dysfunction. | 飽和水素生理食塩水はエンドトキシン誘発性肺障害を緩和する
J Surg Res. 2015 Apr 21. pii: S0022-4804(15)00488-6. doi: 10.1016/j.jss.2015.04.055. [Epub ahead of print]
Saturated hydrogen saline attenuates endotoxin-induced lung dysfunction.
Department of Anesthesiology, Shengjing Affiliated Hospital, China Medical University
Abstract
BACKGROUND:
Acute lung injury induced by lipopolysaccharides (LPSs) is caused by pulmonary inflammation and pulmonary vascular permeability. Activation of p38 mitogen-activated protein kinase causes inflammation, and proinflammatory cytokines and oxidative stress induce autophagy, a catabolic mechanism responsible for protein degradation and recycling of damaged proteins and cytoplasmic organelles. If not controlled, excessive autophagy responses can result in cell death.
MATERIALS AND METHODS:
In this study, we pretreated rats with saturated hydrogen saline, and examined the molecular mechanism by which saturated hydrogen saline attenuates LPS-induced acute lung dysfunction. Sixty-four male Sprague-Dawley rats were randomly assigned to one of three groups-a control group, an LPS group, or an LPS plus saturated hydrogen saline (LPS + H2) group.
RESULTS:
Treatment with saturated hydrogen saline prolonged the median survival time of rats and reduced lung dysfunction induced by LPS. Moreover, saturated hydrogen saline significantly attenuated LPS-mediated induction of serum tumor necrosis factor α, interleukin 6, myeloperoxidase, and malondialdehyde (P < 0.05).
CONCLUSIONS:
Autophagosomes were found in the cytoplasm of type II alveolar epithelial cells of LPS-treated rats, and light chain 3 protein (LC3)I/II was increased by LPS treatment. In contrast, saturated hydrogen saline decreased the number of autophagosomes and LC3I/II expression. Saturated hydrogen saline also attenuated the LPS-mediated increase in apoptosis and p38 expression. Taken together, saturated hydrogen saline may attenuate LPS-induced acute lung dysfunction in rats by reducing inflammation, autophagy, and apoptosis involving the p38 mitogen-activated protein kinase signaling pathway.
J Surg Res. 2015 Apr 21. pii: S0022-4804(15)00488-6. doi: 10.1016/j.jss.2015.04.055. [Epub ahead of print]
飽和水素生理食塩水はエンドトキシン誘発性肺障害を緩和する
中国医科大学附属盛京医院 麻酔科
＜要旨＞
背景
LPSsによる急性の肺障害は、肺の炎症と肺血管の透過性亢進により引き起こされます。p38 MAPK活性化により炎症が惹起され、炎症性サイトカインや酸化ストレスがオートファジーを引き起こします。なお、オートファジーとはタンパク質の分解や損傷タンパク質や細胞質オルガネラの再利用などに関与する異化作用の一種で、もしこれがコントロールできない場合、過剰なオートファジーが細胞死を引き起こします。
方法
本研究では、飽和水素生理食塩水を事前に投与しておいたラットを用いて、LPSによる急性肺障害を飽和水素生理食塩水が抑える分子メカニズムについて調べました。
6匹の雄SDラットを無作為に、対照群、LPS群、LPS＋飽和水素生理食塩水（LPS＋H2）群の3群に割り付けました。
結果
飽和水素生理食塩水を与えると、ラットの平均生存日数が伸び、LPSによる肺障害が減少しました。さらに、飽和水素生理食塩水の効果により、LPSにより惹起されるはずの血清中のTNF-α、IL-6、ミエロペルオキシダーゼ、マロンジアルデヒドが有意に減少しました（p<0.05）。
結論
LPS単独投与の場合、2型肺胞上皮細胞の細胞質にオートファゴソームが観察されるとともに、LC-3Ⅰ/Ⅱが増加していました。しかしながら、事前に飽和水素生理食塩水を投与しておくと、オートファゴソームの数やLC-3Ⅰ/Ⅱの発現が減少していました。また、水素生理食塩水の投与でLPSにより増加したアポトーシスやp38の発現が抑制されました。
以上のことから、飽和水素生理食塩水はラットのLPS誘発性急性肺障害を抑制することが示唆されます。そしてそのメカニズムはp38MAPKシグナル経路を介した炎症やオートファジー、アポトーシスの減少によるものだと思われます。
＜一言＞
オートファジーというのは細胞のお掃除といいますか、細胞内のリサイクル機能を担うもので、細胞内の新陳代謝には欠かせないものです。ですが、この論文だとオートファジーが過剰に起こるとそれも細胞死につながると書いてありますね。
この研究ではLPSという炎症を引き起こす物質をラットに与えて、肺障害モデルを作り、そこに水素を投与するとどうなるかを観察しています。それによると、水素が過剰なオートファジーやアポトーシス、それに炎症を抑えて肺の障害を抑えたという結論らしいです。水素は何かの反応を適度に調節するっていう働きがあるんですかね。面白いですが、メカニズムとして謎が謎を呼ぶ感じですね。
