Hydrogen-rich saline attenuates chemotherapy-induced ovarian injury via regulation of oxidative stress. | 高濃度水素生理食塩水は酸化ストレスを抑えることで、化学療法による卵巣障害を軽減させる

Exp Ther Med. 2015 Dec;10(6):2277-2282. Epub 2015 Oct 5.

Hydrogen-rich saline attenuates chemotherapy-induced ovarian injury via regulation of oxidative stress.

Department of Gynecology and Obstetrics, Tianjin Hospital

Abstract

]Hydrogen has been reported to exert a therapeutic effect in several diseases due to its antioxidative, anti-inflammatory and anti-apoptotic properties. The aim of the present study was to investigate whether hydrogen-rich saline treatment could attenuate ovarian damage induced by cisplatin. A total of 240 adult, virgin, female Sprague Dawley rats, weighing 180-220 g, were randomly divided into four groups (n=60 per group): Control (Con), control + hydrogen-rich saline (Con + H2), cisplatin-induced ovarian injury (OI) and cisplatin-induced ovarian injury + hydrogen-rich saline (OI + H2). Cisplatin was diluted in saline immediately before use. In the OI and OI + H2 groups, the rats were administered a dose of cisplatin on the 1st and 7th days. The rats in the Con + H2 and OI + H2 groups were intraperitoneally injected with hydrogen-rich saline (10ml/kg body weight) once a day over a 2-week period. On the 14th, 28th and 42nd days (T1, T2 and T3) after the cisplatin injection, femoral vein blood was collected. At the end of the experiment, ovarian homogenates were prepared, and the samples were used for estrogen (E2), follicle-stimulating hormone (FSH), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and malondialdehyde (MDA) examination. In addition, rats (n=10 per group) were sacrificed for bilateral ovary removal; one was fixed in formalin for follicle-counting analysis, while the other was used for nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) detection by western blotting. Hydrogen-rich saline attenuated the FSH release, elevated the level of E2, improved the development of follicles, and reduced the damage to the ovarian cortex at T1, T2 and T3 in the OI + H2 rats. Cisplatin induced oxidative stress by increasing the levels of oxidation products and attenuating the activity of antioxidant enzyme, which could be reversed by hydrogen-rich saline treatment. Furthermore, hydrogen-rich saline regulated the Nrf2 protein expression in rats with ovarian damage. In conclusion, hydrogen-rich saline exerts a protective effect against cisplatin-induced ovarian injury by reducing MDA and increasing SOD and CAT activity. Ovarian injury induced by chemotherapy involves the activation of Nrf2.

Exp Ther Med. 2015 Dec;10(6):2277-2282. Epub 2015 Oct 5.

高濃度水素生理食塩水は酸化ストレスを抑えることで、
化学療法による卵巣障害を軽減させる

天津病院　産婦人科

＜要旨＞

水素はそれが持つ抗酸化作用、抗炎症作用、抗アポトーシス作用により、さまざまな疾患に治療効果を発揮すると言われています。そこで本研究では、高濃度水素生理食塩水がシスプラチンによっておこる卵巣障害を抑えることができるかどうかを調べました。

240匹の成雌SDラット（妊娠未経験、体重180~120g）をランダムに下記の4群に分けました（1群につき60匹）。

コンロトール群、コントロール＋高濃度水素生理食塩水群（H2群）、シスプラチン性卵巣障害群（OI群）、シスプラチン性卵巣障害＋高濃度水素生理食塩水群（OI＋H2群）。

なお、シスプラチンは投与の直前に生理食塩水に溶解し、OI群とOI＋H2群のラットへ試験初日と7日目に投与しました。またH2群とOI＋H2群に対して、試験期間中2週間に1回高濃度水素生理食塩水を腹腔内投与しました。

そしてシスプラチンを投与後14日目、28日目、42日目に大腿静脈から採血を行うとともに、試験期間終了時に卵巣ホモジネートを調製し、エストロゲン（E2）、卵胞刺激ホルモン（FSH）、SOD、カタラーゼ（CAT）、マロンジアルデヒド（MDA）の分析を行いました。

加えて1群につき10匹のラットの両側卵巣を取り出し、一部はホルマリンで保存して卵胞数計測に用いるとともに、ウエスタンブロットでNrf2を調べました。

その結果、OI＋H2群ではシスプラチン投与後でもFSH産生が抑えられ、E2値が上昇し、卵胞成熟が改善しました。加えて卵巣皮質に起こった障害も軽減していました。また、シスプラチンは抗酸化酵素の活性を抑えることで酸化物の量が増え酸化ストレスを引き起こしますが、それを高濃度水素生理食塩水が抑えました。さらに高濃度水素食塩水の投与は卵巣に障害を受けたラットのNrf2タンパクの発現を調節しました。

以上のことから高濃度水素生理食塩水はMDAを減少させる一方で、SOD活性やCAT活性を上昇させることで、シスプラチンによる障害から卵巣を保護することが分かりました。なお、化学療法による卵巣障害にはNrf2の活性化が関与すると考えられます。