Effects of hydrogen-rich saline on early acute kidney injury in severely burned rats by suppressing oxidative stress induced apoptosis and inflammation. | 重症熱傷ラットの急性腎障害初期における 高濃度水素生理食塩水の 酸化ストレス誘導性アポトーシスおよび炎症に対する抑制効果
J Transl Med. 2015 Jun 6;13(1):183. doi: 10.1186/s12967-015-0548-3.
Effects of hydrogen-rich saline on early acute kidney injury in severely burned rats by suppressing oxidative stress induced apoptosis and inflammation.
Department of Burn, Second Affiliated Hospital, School of Medicine, Zhejiang University
Abstract
BACKGROUND:
Early acute kidney injury (AKI) in severely burned patients predicts a high mortality that is multi-factorial. Hydrogen has been reported to alleviate organ injury via selective quenching of reactive oxygen species. This study investigated the potential protective effects of hydrogen against severe burn-induced early AKI in rats.
METHODS:
Severe burn were induced via immersing the shaved back of rats into a 100°C bath for 15 s. Fifty-six Sprague-Dawley rats were randomly divided into Sham, Burn + saline, and Burn + hydrogen-rich saline (HS) groups, and renal function and the apoptotic index were measured. Kidney histopathology and immunofluorescence staining, quantitative real-time PCR, ELISA and western blotting were performed on the sera or renal tissues of burned rats to explore the underlying effects and mechanisms at varying time points post burn.
RESULTS:
Renal function and tubular apoptosis were improved by HS treatment. In addition, the oxidation-reduction potential and malondialdehyde levels were markedly reduced with HS treatment, whereas endogenous antioxidant enzyme activities were significantly increased. HS also decreased the myeloperoxidase levels and influenced the release of inflammatory mediators in the sera and renal tissues of the burned rats. The regulatory effects of HS included the inhibition of p38, JNK, ERK and NF-κB activation, and an increase in Akt phosphorylation.
CONCLUSION:
Hydrogen can attenuate severe burn-induced early AKI; the mechanisms of protection include the inhibition of oxidative stress induced apoptosis and inflammation, which may be mediated by regulation of the MAPKs, Akt and NF-κB signalling pathways.
J Transl Med. 2015 Jun 6;13(1):183. doi: 10.1186/s12967-015-0548-3.
重症熱傷ラットの急性腎障害初期における
高濃度水素生理食塩水の
酸化ストレス誘導性アポトーシスおよび炎症に対する抑制効果
浙江大学医学院第二附属病院 熱傷科
＜要旨＞
背景
重症熱傷患者における初期の急性腎障害（AKI）は高い死亡率が予想され、それはさまざまな原因によっておこると考えられています。また、水素は活性酸素種の選択的な消去により、組織障害を緩和することが報告されています。そこで本研究では、重症熱傷による初期AKIラットに対して水素に保護効果があるかどうかを調べました。
方法
重症熱傷モデルは100℃の浴槽に15秒間ラットの背部（除毛処理済）を入れることで作成しました。56匹のSDラットはランダムにシャム（偽処置）群、熱傷＋生理食塩水群、熱傷＋高濃度水素生理食塩水（HS）群に分け、腎機能とアポトーシス値を測定しました。
また、水素の基礎的な効果とメカニズムを調べるため、熱傷ラットの血清と腎組織について組織病理と免疫蛍光染色、qPCR、ELISA、ウェスタンブロッティングを行い、受傷後の経時変化を確認しました。
結果
腎機能と尿細管のアポトーシスはHS処理により改善しました。また酸化還元電位とマロンジアルデヒド値がHS処理により著しく減少しました。その一方で体内の抗酸化酵素活性は有意に増加しました。
さらにHS処理により、熱傷ラットの血清と腎組織におけるミエロペルオキシダーゼ値が減少するとともに、炎症性メディエーターの放出に影響を与えることが分かりました。
なお、水素にはp38やJNK、ERK、NF-kB活性を阻害し、Aktリン酸化を促進するなど、複数の反応経路を調節する働きがあることもわかりました。
結論
水素は重症熱傷による初期AKIを緩和することができます。そしてその腎保護のメカニズムは、おそらくp38やJNK、ERK、NF-kB等のシグナル経路を調節することで、酸化ストレスにより誘導されたアポトーシスと炎症を抑制することにより発揮されると考えられます。
＜一言＞
最近の水素関連の論文は、炎症系の話かアポトーシス系の話が多いですね。今回の話は重症のやけどを負うとどうやら急性の腎障害が起こるらしく、それが命を取る原因になりかねないので、水素を与えたらどうなるかをラットで調べた…というものです。結果は効果あり。
毎回思いますが、やけどモデルの動物、熱い金属を押し当てられるとか、お湯の中に浸けられるとか本当に痛そうです。せっかくの命を使ったのだから、ちゃんと医療に応用される日が来ることを切に願います。
