Effects of hydrogen-rich saline on liver of severely scalded rats with delayed resuscitation. | 重度熱傷モデルラットに対する輸液処置における 肝臓への水素生理食塩水の効果
Zhonghua Shao Shang Za Zhi. 2014 Dec;30(6):506-11.
Effects of hydrogen-rich saline on liver of severely scalded rats with delayed resuscitation.[Article in Chinese]
Department of Burns and Plastic Surgery, General Hospital of Chengdu Military Command
Abstract
OBJECTIVE:
To explore the effects of hydrogen-rich saline (HS) on liver of severely scalded rats with delayed resuscitation.
METHODS:
Twenty-four SD rats were inflicted with 40% TBSA full-thickness scald using a temperature-controlled scalding apparatus. The injured rats were divided into lactated Ringer’s solution (RS) and HS groups according to the random number table, with 12 rats in each group. Rats in groups RS and HS were respectively resuscitated with an intraperitoneal injection of 4 mL × kg⁻¹ × %TBSA⁻¹ of RS or HS (self-prepared, with concentration of hydrogen 0.6 mmol/L) 6 hours after injury up to 48 hours after scald. The infusion volume of the second 24 hours after injury was a half of that of the first 24 hours. At post scald hour (PSH) 6 (before resuscitation), 12, 24, and 48, blood was collected from the heart of 3 rats in each group, and then the rats were sacrificed for harvesting liver tissue. The pathological change in liver tissue was observed with HE staining. The number of hepatic neutrophils was counted with a hematocytometer. Serum levels of AST and ALT were determined with full-automatic biochemical analyzer. Contents of TNF-α, IL-1β, IL-6, and 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8-OHdG) in liver tissue were determined with ELISA. Absorbance value of malondialdehyde (MDA) in liver tissue was detected and quantified with spectrophotometer. Data were processed with analysis of variance of repeated measurement and LSD-t test.
RESULTS:
At PSH 48, moderate infiltration of inflammatory cells and hepatic hyperemia were observed in rats of group HS as compared with group RS. At PSH 12, 24, and 48, the number of neutrophils in group HS was respectively (25.3 ± 1.8) × 10⁵, (19.6 ± 0.6) × 10⁵, and (14.1 ± 3.2) × 10⁵ cells per mililitre, and they were significantly lower than those in group RS \[(31.9 ± 2.0) × 10⁵, (30.9 ± 2.2) × 10⁵, and (23.8 ± 3.0) × 10⁵ cells per mililitre, with t values respectively 5.6, 7.6, and 8.7, P values below 0.05\]. At PSH 6 and 12, the serum levels of AST and ALT and the levels of TNF-α, IL-1β, and IL-6 in liver tissue were close between the two groups (with t values respectively 0.3-3.9 and 0.9-3.8, P values above 0.05). At PSH 24 and 48, the serum levels of AST and ALT in group HS were respectively (308 ± 24) and (210 ± 15) U/L and (93 ± 7) and (70 ± 5) U/L, which were significantly lower than those in group RS \[(541 ± 39) and (505 ± 18) U/L, with t values respectively 17.5 and 16.7, P values below 0.05; (156 ± 9) and (166 ± 21) U/L, with t values respectively 30.3 and 6.9, P values below 0.05\]. At PSH 24 and 48, the levels of TNF-α, IL-1β, and IL-6 in liver tissue in group HS were respectively (20.7 ± 1.6) and (13.7 ± 1.5) pg/mg, (7.7 ± 1.5) and (6.3 ± 1.2) pg/mg, and (8.7 ± 1.2) and (6.0 ± 2.0) pg/mg, which were significantly lower than those in group RS \[(32.7 ± 5.0) and (25.7 ± 4.0) pg/mg, with t values respectively 5.2 and 5.7, P values below 0.05; (16.3 ± 2.5) and (12.0 ± 2.7) pg/mg, with t values both as 4.7, P values below 0.05; (14.7 ± 2.1) and (13.3 ± 1.5) pg/mg, with t values respectively 10.4 and 4.4, P values below 0.05\]. The level of MDA at PSH 6 and levels of 8-OHdG at PSH 6 and 12 in liver tissue were close between the two groups (with t values respectively 0.1, 0.7, and 4.3, P values above 0.05). In group HS, the levels of MDA in liver tissue at PSH 12, 24, and 48 were respectively (15.3 ± 1.5), (8.7 ± 1.2), and (6.7 ± 1.5) mmol/mg, and the levels of hepatic 8-OHdG at PSH 24 and 48 were respectively (124 ± 12) and (79 ± 10) pg/mg, which were significantly lower than those in group RS \[(27.3 ± 4.7), (20.3 ± 1.5), and (14.0 ± 1.0) mmol/mg, with t values respectively 5.2, 5.7, and 5.1, P values below 0.05; (191 ± 10) and (136 ± 15) pg/mg, with t values respectively 8.0 and 8.1, P values below 0.05\].
CONCLUSIONS:
Resuscitation with HS could protect liver of severely scalded rats with delayed resuscitation possibly by reducing infiltration of neutrophils, thus lowering the content of inflammatory cytokines, and effectively alleviating oxidative stress.]
Zhonghua Shao Shang Za Zhi. 2014 Dec;30(6):506-11.
重度熱傷モデルラットに対する輸液処置における
肝臓への水素生理食塩水の効果
成都群区総医院 熱傷形成外科
＜要旨＞
目的
重度熱傷モデルラットに対する輸液処置における肝臓への高濃度水素生理食塩水（HS）の効果を調べるため
方法
24匹のSDラットに温度調節熱傷装置を用いて、40％TBSA（表面積に対して40％受傷という意味）の第Ⅲ度熱傷を引き起こしました。熱傷を負ったラットを、各12匹ずつ乱数表に従い、乳酸リンゲル液（RS）群あるいはHS群に分けました。
RS群とHS群はそれぞれ処置開始6時間後から熱傷48時間後までRSまたはHS（0.6mmol/L）輸液を4ml/kg/%TBSA腹腔内投与しました。なお、受傷48時間後の輸液注入量は、24時間後の注入量の半分に設定しました。また、熱傷6時間後（輸液処置前）、熱傷12、24、48時間後にそれぞれ各グループから3匹ずつ心臓からの血液を採りました。その後、肝臓組織を採取するため、解剖を行いました。
なお、肝臓組織における病理学的変化はHE染色で評価するとともに、肝臓中の好中球数を血球計算盤で計測しました。さらに血清中のASTやALTを自動分析装置で測定し、肝組織中のTNF-α、IL-1β、IL-6、8-OHdGはELISA法で測定しました。また、肝組織中のMDAは吸光度系で定量を行いました。
これらの実験から得られたデータは反復測定分散分析（ANOVA）とLSD法を用いて解析しました。
結論
処置開始48時間後において、RS群と比較して、HS群では炎症性細胞の浸潤と肝臓のうっ血の緩和が確認されました。また、処置開始12、24、48時間後の好中球数はRS群と比較して有意に低くなっていました。
加えて、処置後6、12時間後における血清中のASTとALT値と肝組織中のTNF-α、IL-1β、IL-6の値に両群間で有意な差はありませんでしたが、処置後24、48時間後においては、RS群と比較してHS群ではそれらの値が有意に低くなっていることが分かりました。
同様に、肝組織中のMDAでは処置6時間後に両群間に差はなかったものの、処置12、24、48時間後ではRS群と比較してHS群ではそれらの値が有意に低くなっていました。肝組織中の8-OHdGについても処置6、12時間後に有意差はなく、処置24、48時間後ではRS群と比較してHS群ではそれらの値が有意に低くなっていました。
結論
高濃度水素水による輸液は重度熱傷モデルラットの肝臓を保護する可能性があります。そしてそれは、好中球の浸潤を減らし、炎症性サイトカインの量を減少させ、酸化ストレスを緩和させることによるものと考えられます。
＜一言＞
最近やけどの論文もありますね。重度のやけど治療の際に、普通に輸液すると炎症がひどくなってしまうので、急速輸液をするということがセオリーになっていますが、この論文は普通に輸液しても、炎症を抑える働きがある水素を輸液に加えればひどい炎症にならないのではないか？ということを検証しています。
さまざまな酸化や炎症、肝臓障害を示すマーカーを調べていますが、普通に輸液した場合に起こる、時間の経過に伴う、行き過ぎた免疫反応や炎症を水素が抑えてくれることがわかりました。
