Hydrogen-rich saline attenuates hyperalgesia and reduces cytokines in rats with post-herpetic neuralgia via activating autophagy. | 高濃度水素生理食塩水はオートファジーを活性化することで 帯状疱疹後神経痛モデルラットの 痛覚過敏を抑え、サイトカインを減少させる
Xi Bao Yu Fen Zi Mian Yi Xue Za Zhi. 2017 Feb;33(2):155-158.
Hydrogen-rich saline attenuates hyperalgesia and reduces cytokines in rats with post-herpetic neuralgia via activating autophagy.
Department of Anesthesiology, Beijing Laboratory for Biomedical Detection Technology and Instrument
Abstract
Objective
To investigate the role of autophagy in hydrogen-rich saline attenuating post-herpetic neuralgia (PHN) in rats.
Methods
A total of 100 male SD rats were randomly divided into the five groups (n=20): control group, PHN group, PHN group treated with hydrogen-rich saline (PHN-H2 group), PHN group treated with hydrogen-rich saline and 3-MA (PHN-H2-3-MA group), PHN group treated with hydrogen-rich saline and rapamycin (PHN-H2-Rap group). PHN models were established by varicella-zoster virus (VZV) inoculation. After modeling, 15 mg/kg 3-MA or 10 mg/kg rapamycin were intraperitoneally injected in corresponding rats with PHN once two days for 3 times. Hydrogen-rich saline (10 mL/kg) was injected intraperitoneally twice a day for 7 consecutive days in PHN-H2 group, PHN-H2-3-MA group and PHN-H2-Rap group after VZV injection. The paw withdrawal thresholds (PWT) of 50 rats were detected at 3, 7, 14 and 21 days after modeling. Spinal cord enlargements of the other 50 rats were collected to examine tumor necrosis factor α (TNF-α), interleukine 1β (IL-1β) and IL-6 by ELISA and autophagy protein microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3), beclin 1 and P62 by Western blotting.
Results
Compared with the control group, the rats in the PHN group presented with decreased PWT, increased levels of TNF-α, IL-1β, IL-6, LC3II and beclin 1, and down-regulated P62 expression. Compared with PHN group, the rats in the PHN-H2 group and PHN-H2-Rap group showed increased PWT, decreased levels of TNF-α, IL-1β and IL-6, further up-regulated expressions of LC3 and beclin 1 as well as P62 expression. Compared with PHN-H2 group, the rats in the PHN-H2-3-MA group had reduced PWT, elevated expressions of TNF-α, IL-1β and IL-6, suppressed expressions of LC3 and beclin 1, and enhanced p62 expression.
Conclusion
Hydrogen-rich saline attenuated PWT and inhibited the release of cytokines TNF-α, IL-1β, IL-6 in rats with PHN via activating autophagy.
Xi Bao Yu Fen Zi Mian Yi Xue Za Zhi. 2017 Feb;33(2):155-158.
高濃度水素生理食塩水はオートファジーを活性化することで
帯状疱疹後神経痛モデルラットの
痛覚過敏を抑え、サイトカインを減少させる
生体医学検出技術機器 北京研究室 麻酔科
＜要旨＞
目的
ラットの帯状疱疹後神経痛（PHN）の緩和作用を持つ高濃度水素生理食塩水のオートファジーに対する働きを調べるため
方法
計100匹のSDラットをランダムに以下の5群（n=20）に分けました。：コントロール群、PHN群、PHN＋高濃度水素投与（PHN+H2）群、PHN＋高濃度水素＋3-MA投与（PHN+H2+3-MA）群、PHN＋高濃度水素＋ラパマイシン投与（PHN+H2+RAP）群
なお、PHNモデルは水痘・帯状疱疹ウイルス（VZV）の接種により作成しました。接種後、該当するラットには2日に1回、合計3回、15mg/kgの3-MAあるいは10mg/kgのラパマイシンを腹腔内注射しました。また、高濃度水素生理食塩水（10ml/kg）についても該当するラットに対して、同じく接種後1日2回を1週間連続で腹腔内注射を行いました。
その後、足撤退しきい値（PWT）を接種後3、7、14、21日後に測定しました（50匹）。残りの50匹に関しては脊髄拡大部を採取し、ELISAによるTNF-α、IL-1β、IL-6の測定と、ウエスタンブロットによるLC3、ベクリン1、P62などのオートファジーマーカーの測定に用いました。
結果
コントロール群に比べてPHN群のラットは、PWTが低下し、TNF-α、IL-1β、IL-6、LC3Ⅱ、ベクリン1の値が増加しており、P62の発現がダウンレギュレーションしていました。
そして、PHN群に比べ水素を投与したPHN+H2群とPHN+H2+RAP群ではPWTが増加し、TNF-α、IL-1β、IL-6値が低下していた一方、LC3、ベクリン1と同様、P62の発現がアップレギュレートされていました。
さらにPHN+H2群に比べ、PHN+H2＋3-MA群ではPWTが減少し、TNF-α、IL-1β、IL-6の発現が上昇する一方、LC3とベクリン1の発現が抑えられ、p62の発現は増加していました。
結論
高濃度水素生理食塩水はオートファジーを活性化することでPHNラットのPWTを抑え、TNF-α、IL-1β、IL-6といったサイトカインの産生を抑えていました。
＜一言＞
略語が沢山用意されており、読むのに尻込みしてしまいそうな内容です。しかも今流行りのオートファジー（タンパク質のお掃除機能）にからんだ内容です。オートファジーがうまくいかないと不要なタンパク質が溜まっていき、さまざまな病気の原因になると言われています。
なお実験では水素単体のほかに水素とラパマイシン、水素と3-MAを投与していますが、ラパマイシンはオートファジーの促進、3-MAはオートファジーの阻害作用があります。
またP62遺伝子もLC3もベクリン1も全部オートファジーに関わる因子で、水素の投与によって増加することが認められたので、水素がオートファジーを活性化する可能性があります（P62についてはその増加／減少でオートファジーが活性化したかどうか判断できないようですが…）。
とにもかくにも水素を投与されると帯状疱疹になった後の神経痛に対する閾値が高くなる（＝痛みを感じにくくなる）。そしてそのメカニズムはオートファジーの活性化と炎症性のサイトカインを抑制とのことでした。
