Beneficial effects of hydrogen gas on porcine liver reperfusion injury with use of total vascular exclusion and active venous bypass. | THVE法と静脈バイパスを用いたブタの肝臓の再灌流障害に対する水素ガスの効果

Transplant Proc. 2014 May;46(4):1104-6.

Beneficial effects of hydrogen gas on porcine liver reperfusion injury with use of total vascular exclusion and active venous bypass.

Division of Advanced Medicine, Clinical Research Center, National Center for Child Health and Development

Abstract

BACKGROUND:

Liver ischemia/reperfusion (I/R) injury is a high risk factor in liver transplantation and it influences graft survival. One of the major events during I/R injury is the generation of cytotoxic oxygen radicals. Recently, hydrogen gas has been reported to have antioxidant properties and protective effects against organ dysfunction induced by I/R injury. The aim of this study is to investigate effects of hydrogen on porcine liver reperfusion injury.

MATERIALS AND METHODS:

Six outbred pigs weighing 20 kg were used for the experiment. Under general anesthesia, the venous bypass between the left femoral vein and the splenic vein to the left jugular vein was made using a centrifugal pump. Then, we used a total vascular exclusion clamp (all in- and out-flow to the liver was clamped) for 60 minutes. Hydrogen (5 ppm) saturated with lactate Ringer’s solution was prepared. This solution was infused through the portal vein just before reperfusion (hydrogen group).

RESULTS:

Aspartate aminotransferase levels in the control versus hydrogen group in 30, 60, and 120 minutes after reperfusion were 1560.3, 1925.3, and 2342.5 versus 175.3, 200.7, and 661.00 IU/L, respectively. Lactate dehydrogenase (LDH) levels in the control versus hydrogen groups in 30, 60, and 120 minutes after reperfusion were 23,235.0, 3496.7, and 4793.5 versus 663.3, 802.0, and 983.7 IU/L, respectively. The hydrogen gas level in liver tissue increased to 954.6 ppm immediately after reperfusion; however, it disappeared within 30 minutes.

CONCLUSION:

The solution containing hydrogen gas was safe and had remarkably protective effects on the porcine during liver I/R and may be applied in the clinical setting.

Transplant Proc. 2014 May;46(4):1104-6.

THVE法と静脈バイパスを用いた
ブタの肝臓の再灌流障害に対する水素ガスの効果

独立行政法人国立成育医療研究センター

＜要旨＞

背景

肝臓の虚血再灌流（I/R）障害は肝移植のハイリスクファクターであり、移植片の生着に大きく影響します。I/R障害の主な現象の一つとして、細胞毒性を持つ活性酸素ラジカルの発生が知られています。近年、水素ガスが抗酸化能力を有し、I/R障害によって引き起こされた組織不全に対して予防効果があることが報告されています。本研究は、豚肝臓の再灌流障害に対する水素の効果を調べるために行われました。

方法

非近交系の6匹の豚（体重20kg）をこの実験に使用しました。全身麻酔下で遠心ポンプを用いて、左大腿動静脈と脾静脈から左頸静脈への静脈バイパスを行いました。その後、60分間THVE法（肝臓のすべての血液流入・流出経路をクランプ）を行いました。

乳酸リンゲル液に水素を飽和させたもの（5ppm）を準備し、再灌流の直前に門脈を通じて流し込み、これを水素グループとしました。

結果

再灌流後30分、60分、120分後のコントロールおよび水素グループのAST/ GOT（アスパラギン酸アミノ基転移酵素）の値は、1560.3、1925.3、2342.5IU/L（それぞれコントロール）、175.3、200.7、66.1 IU/L（それぞれ水素）でした。同じく再灌流後30分、60分、120分後のコントロールおよび水素グループのLDH（乳酸脱水素酵素）については、23235.0、3496.7、4793.5 IU/L（それぞれコントロール）、663.3、802.0、983.7 IU/L（それぞれ水素）でした。肝臓組織中の水素ガス濃度は再灌流後すぐ954.6ppmにまで上昇しましたが、その後30分以内に消失しました。

結論

水素ガスを含んだ溶液は肝臓I/Rを施した豚に対して安全で、著しくよい影響を与えました。このことから、将来臨床現場で応用される可能性があります。

＜一言＞

今回は肝臓の虚血再灌流障害に関する論文です。肝臓の血液を一度止めて、再開した時に活性酸素が沢山出るのですが、水素ガスを溶かし込んだリンゲル液を血液再開の直前に入れると、みなさんご存知の肝臓マーカーAST/GOTやLDHなどが上昇せず、肝障害が起こっていないことがわかったという報告です。臓器移植の際に役立つ情報とのことでした。