Protective effects of molecular hydrogen on steroid-induced osteonecrosis in rabbits via reducing oxidative stress and apoptosis. | 分子状水素はステロイドによるウサギの骨壊死を酸化ストレスとアポトーシスを減少させることにより保護効果を発揮する

BMC Musculoskelet Disord. 2017 Feb 2;18(1):58. doi: 10.1186/s12891-017-1431-6.

Protective effects of molecular hydrogen on steroid-induced osteonecrosis in rabbits via reducing oxidative stress and apoptosis.

Department of Orthopedics, The First Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University

Abstract

BACKGROUND:

The objective of this study was to investigate the protective effects of molecular hydrogen, a novel and selective antioxidant, on steroid-induced osteonecrosis (ON) in a rabbit model.

METHODS:

Sixty rabbits were randomly divided into two groups (model group and hydrogen group). Osteonecrosis was induced according to an established protocol of steroid-induced ON. Rabbits in the hydrogen group were treated with intraperitoneal injections of molecular hydrogen at 10 ml/kg body weight for seven consecutive days. Plasma levels of total cholesterol, triglycerides, soluble thrombomodulin(sTM), glutathione(GSH) and malondialdehyde(MDA) were measured before and after steroid administration. The presence or absence of ON was examined histopathologically. Oxidative injury and vascular injury were assessed in vivo by immunohistochemical staining of 8-hydoxy-2-deoxyguanosine(8-OHdG) and MDA, and ink artery infusion angiography. The terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) assays were performed to measure apoptosis.

RESULTS:

The incidence of steroid-induced ON was significantly lower in hydrogen group (28.6%) than that in model group (68.0%). No statistically differences were observed on the levels of total cholesterol and triglycerides. Oxidative injury, vascular injury and apoptosis were attenuated in the hydrogen group compared with those in the model group in vivo.

CONCLUSIONS:

These results suggested that molecular hydrogen prevents steroid-induced osteonecrosis in rabbits by suppressing oxidative injury, vascular injury and apoptosis.

BMC Musculoskelet Disord. 2017 Feb 2;18(1):58. doi: 10.1186/s12891-017-1431-6.

分子状水素はステロイドによるウサギの骨壊死を
酸化ストレスとアポトーシスを減少させることにより
保護効果を発揮する

西安交通大学第一附属病院整形外科

＜要旨＞

背景

新しい選択性抗酸化剤である分子状水素がステロイド性骨壊死（ON）モデルウサギに対して保護効果を発揮するかどうかを調べるために、本研究を行いました。

方法

60匹のウサギをランダムに2群に分けました（モデル群、水素群）。骨壊死モデルはステロイド性ONの作成プロトコルにのっとって作りました。なお、水素群のウサギは7日間連続で分子状水素を10ml/kgBWを腹腔内注射で投与しました。

またステロイド投与の前後に、血清中の総コレステロール、中性脂肪、可溶性トロンボモジュリン（sTM）、グルタチオン（GSH）、マロンジアルデヒド（MDA）を測定しました。そしてONが発生したかどうかについては組織学的に評価しました。また、酸化障害および血管障害については8-OHdGとMDAの免疫染色と動脈へのインク浸透を調べる血管造影によりin vivoで評価しました。最後にTUNEL染色を用いてアポトーシスの評価を行いました。

結果

ステロイド性ONの発生率はモデル群（68.0%）に比べて、水素群（28.6%）では有意に低いことが分かりました。一方総コレステロールと中性脂肪については有意な差はありませんでした。またin vivoでの酸化障害と血管障害とアポトーシスについてはモデル群に比べ、水素群で抑制されていました。

結論

以上の結果から水素が酸化障害や血管障害、アポトーシスを抑えることによって、ウサギのステロイド性骨壊死への予防効果を持つことが示唆されます。

＜一言＞

長期間大量のステロイドを飲んでいると骨粗しょう症になりやすいことが知られていますが、そのほかにも骨壊死といって骨に血管が通わなくなって、骨が死んでしまうという副作用もあります。この研究ではその副作用が水素で緩和されないか動物実験で調べています。その結果、水素で骨壊死の発症率が半分以下に抑えられたとのことです。そしてそのメカニズムは酸化ストレスと血管障害の軽減、アポトーシスの抑制なんだそうです。

薬の副作用軽減を報告する研究ばかりがいくつか出ていますが、薬の本作用（？）に影響ってないものなんですかね？水素が薬の副作用を抑えるのなら、本作用にも何かしらの影響があってもおかしくないと思うのは早計なのでしょうか。