Molecular hydrogen alleviates motor deficits and muscle degeneration in mdx mice. | 分子状水素はmdxマウスの運動障害と筋肉分解を抑える
Redox Rep. 2016 Feb 11. [Epub ahead of print]
Molecular hydrogen alleviates motor deficits and muscle degeneration in mdx mice.
Hasegawa S, Ito M, Fukami M, Hashimoto M, Hirayama M, Ohno K.
Abstract
Objective
Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a devastating muscle disease caused by a mutation in DMD encoding dystrophin. Oxidative stress accounts for dystrophic muscle pathologies in DMD. We examined the effects of molecular hydrogen in mdx mice, a model animal for DMD.
Methods
The pregnant mother started to take supersaturated hydrogen water (>5 ppm) ad libitum from E15.5 up to weaning of the offspring. The mdx mice took supersaturated hydrogen water from weaning until age 10 or 24 weeks when they were sacrificed.
Result
s Hydrogen water prevented abnormal body mass gain that is commonly observed in mdx mice. Hydrogen improved the spontaneous running distance that was estimated by a counter-equipped running-wheel, and extended the duration on the rota-rod. Plasma creatine kinase activities were decreased by hydrogen at ages 10 and 24 weeks. Hydrogen also decreased the number of central nuclei of muscle fibers at ages 10 and 24 weeks, and immunostaining for nitrotyrosine in gastrocnemius muscle at age 24 weeks. Additionally, hydrogen tended to increase protein expressions of antioxidant glutathione peroxidase 1, as well as anti-apoptotic Bcl-2, in skeletal muscle at age 10 weeks.
Discussion
Although molecular mechanisms of the diverse effects of hydrogen remain to be elucidated, hydrogen potentially improves muscular dystrophy in DMD patients.
Redox Rep. 2016 Feb 11. [Epub ahead of print]
分子状水素はmdxマウスの運動障害と筋肉分解を抑える
Hasegawaら
＜要旨＞
目的
デュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）はディストロフィンの遺伝子変異によって引き起こされる筋肉の破壊を伴う病気です。また酸化ストレスはDMDにおける筋肉破壊の原因であるといわれています。そこで私たちはDMDモデル動物であるmdxマウスに対する分子状水素の効果を調べました。
方法
妊娠母マウスに胎生15.5日目から仔マウスが離乳するまでの間、過飽和の水素水（>5ppm）を自由摂取させました。そして仔マウスには離乳から解剖するまでの10週齢まであるいは24週齢まで、過飽和水素水を与えました。
結果
水素水はmdxマウスによくみられる体面積の異常な増加を防ぎました。また、マウスの自発走行距離も改善させました。ちなみに自発走行距離はカウンターが取り付けられた回転かごで計測しました。さらに運動機能測定装置であるロータロッドの持続時間も延長しました。
また水素の投与により、血漿中のクレアチニンキナーゼ活性が10週齢と24週齢において減少しました。さらに水素の投与で10週齢と24週齢における筋繊維の中心核も減少し、24週齢マウスでは腓腹筋でのニトロチロシンの免疫染色も減少していました。なお、水素は10週齢マウスの骨格筋では抗酸化物質であるグルタチオンペルオキシダーゼ1と抗アポトーシス作用を持つBcl-2のたんぱく発現が上昇傾向にありました。
考察
分子状水素はさまざまな作用に対する分子メカニズムはまだ明らかにはなっていないものの、水素はDMD患者の筋肉破壊を抑えることが期待されます。
＜一言＞
デュシェンヌ型筋ジストロフィーは、筋ジストロフィーの中でも一番多いタイプの病気で基本的に男性が発症する進行性の筋力が低下する病気です。mdxマウスという筋ジストロフィーのモデルマウスが水素水を摂取した影響を調べたものがこの研究です。その結果、筋肉が壊れるのを防いでくれたり、運動能力の低下を抑えてくれたりしたみたいですね。2016年現在、まだ根本的な治療法がない病気とのことなので、少しでも役に立てるように研究が進むといいですね。
