Beneficial effects of hydrogen-rich saline on early burn-wound progression in rats. | ラットのやけど初期における症状進行に対する 高濃度生理食塩水の有効性
PLoS One. 2015 Apr 13;10(4):e0124897. doi: 10.1371/journal.pone.0124897. eCollection 2015.
Beneficial effects of hydrogen-rich saline on early burn-wound progression in rats.
Department of Burns, Second Affiliated Hospital, School of Medicine, Zhejiang University
Abstract
INTRODUCTION:
Deep burn wounds undergo a dynamic process known as wound progression that results in a deepening and extension of the initial burn area. The zone of stasis is more likely to develop more severe during wound progression in the presence of hypoperfusion. Hydrogen has been reported to alleviate injury triggered by ischaemia/reperfusion and burns in various organs by selectively quenching oxygen free radicals. The aim of this study was to investigate the possible protective effects of hydrogen against early burn-wound progression.
METHODS:
Deep-burn models were established through contact with a boiled, rectangular, brass comb for 20 s. Fifty-six Sprague-Dawley rats were randomly divided into sham, burn plus saline, and burn plus hydrogen-rich saline (HS) groups with sacrifice and analysis at various time windows (6 h, 24 h, 48 h) post burn. Indexes of oxidative stress, apoptosis and autophagy were measured in each group. The zone of stasis was evaluated using immunofluorescence staining, ELISA, and Western blot to explore the underlying effects and mechanisms post burn.
RESULTS:
The burn-induced increase in malondialdehyde was markedly reduced with HS, while the activities of endogenous antioxidant enzymes were significantly increased. Moreover, HS treatment attenuated increases in apoptosis and autophagy postburn in wounds, according to the TUNEL staining results and the expression analysis of Bax, Bcl-2, caspase-3, Beclin-1 and Atg-5 proteins. Additionally, HS lowered the level of myeloperoxidase and expression of TNF-α, IL-1β, and IL-6 in the zone of stasis while augmenting IL-10. The elevated levels of Akt phosphorylation and NF-κB p65 expression post burn were also downregulated by HS management.
CONCLUSION:
Hydrogen can attenuate early wound progression following deep burn injury. The beneficial effect of hydrogen was mediated by attenuating oxidative stress, which inhibited apoptosis and inflammation, and the Akt/NF-κB signalling pathway may be involved in regulating the release of inflammatory cytokines.
PLoS One. 2015 Apr 13;10(4):e0124897. doi: 10.1371/journal.pone.0124897. eCollection 2015.
ラットのやけど初期における症状進行に対する
高濃度生理食塩水の有効性
浙江大学医学院第二附属病院 熱傷科
＜要旨＞
はじめに
重度の熱傷では、熱傷部位の患部拡大を伴う症状の悪化が起こります。そして血液の流れが悪いうっ血部位においては、症状の悪化がより重度になりやすいことが知られています。
一方で水素は活性酸素を選択的に消去することにより、さまざまな組織おける虚血再灌流障害や熱傷を緩和することが報告されています。そのことから、私たちはやけど初期における症状悪化に対して、水素が効果を示すかどうかについて調べました。
方法
重度熱傷モデルは、ラットに茹でた真鍮製の櫛を20秒間押し当てることで作成しました。56匹のSDラットは無作為にシャム群、熱傷＋生理食塩水群、熱傷＋高濃度水素生理食塩水群に分け、熱傷6時間後、24時間後、48時間後のタイミングで解剖し、分析しました。
酸化ストレスとアポトーシス、オートファジーは各群で測定しました。そして熱傷後の水素の効果やメカニズムを調べるため、うっ血部位を免疫蛍光染色やELISA法、ウエスタンブロット法を用いて調べました。
結果
熱傷により増加したマロンジアルデヒドが高濃度生理食塩水により著しく減少しました。また内因性の抗酸化酵素活性も有意に上昇しました。さらに、TUNEL染色とBaxやカスパーゼ-3等の発現の分析結果から、やけど部位のアポトーシスやオートファジーの増加が抑えられていることがわかりました。
また同時に高濃度水素生理食塩水はうっ血部位でのミエロペルオキシダーゼ値やTNF-α、IL-1β、IL-6の発現を低下させました。ただし、IL-10は増加していました。加えて、熱傷後におけるAktリン酸化とNF-kBp65の上昇も、高濃度水素生理食塩水によりダウンレギュレーションされました。
結論
水素は重度熱傷初期における症状悪化を緩和することができます。そしてこの水素の効果は酸化ストレスを減少させることによって発揮されますが、それによってアポトーシスや炎症、炎症性サイトカインの遊離に関与するAkt/NF-kBシグナル経路が阻害されていると考えられます。
＜一言＞
やけどと水素の関係ですね。ひどいやけどを放っておくと、最初にやけどを受けた部位よりもさらに深く、広く症状が広がっていってしまうのを水素が抑えたという論文です。にしても、この実験で使用されたラットが本当に不憫です。想像するだけで痛いです。
