Hydrogen improves neurological function through attenuation of blood-brain barrier disruption in spontaneously hypertensive stroke-prone rats. | 水素は脳卒中易発症高血圧自然発症ラット（SHRSP）の 血液脳関門破たんを緩和させることにより、 神経機能を改善させる
BMC Neurosci. 2015 Apr 20;16(1):22. doi: 10.1186/s12868-015-0165-3.
Hydrogen improves neurological function through attenuation of blood-brain barrier disruption in spontaneously hypertensive stroke-prone rats.
Department of Neurosurgery, National Defense Medical College
Abstract
BACKGROUND:
Enhanced oxidative stress occurs in spontaneously hypertensive stroke-prone rats (SHRSP), and is important in blood-brain barrier (BBB) disruption. Hydrogen can exert potent protective cellular effects via reduction in oxidative stress in various diseases. The present study investigated whether long-term hydrogen treatment can improve neurological function outcome in the SHRSP model, and the effects of hydrogen on BBB function, especially the oxidative stress and the activity of matrix metalloproteinases (MMPs) in this model. Fifty-six animals were randomly assigned to 2 groups and treated as follows: SHRSP treated with hydrogen-rich water (HRW) (HRW group, n = 28); and SHRSP treated with regular water (control group, n = 28). The effect of HRW on overall survival and neurological function, and the effects of HRW on reactive oxygen species, BBB function, and MMP activities were examined.
RESULTS:
HRW treatment improved neurological function and tended to improve overall survival but without significant difference. The numbers of bleeds and infarcts were lower in the cortex and hippocampus in the HRW group. The HRW group exhibited a significantly lower number of 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine-positive cells and vessels of extravasated albumin in the hippocampus compared with the control group. MMP-9 activity was reduced in the hippocampus in the HRW group compared with the control group.
CONCLUSIONS:
The present study suggests that ingestion of HRW can improve neurological function outcome in the SHRSP model. This beneficial effect may be due to attenuation of BBB disruption via reduction in reactive oxygen species and suppression of MMP-9 activity in the hippocampus.
BMC Neurosci. 2015 Apr 20;16(1):22. doi: 10.1186/s12868-015-0165-3.
水素は脳卒中易発症高血圧自然発症ラット（SHRSP）の
血液脳関門破たんを緩和させることにより、
神経機能を改善させる
防衛医科大学校 神経外科
＜要旨＞
背景
SHRSPでは強い酸化ストレスが発生しており、それには血液脳関門（BBB）の破たんが深く関与していると考えられています。水素は様々な病気において酸化ストレスを軽減させることにより、細胞保護作用を発揮させることが期待されています。
そこで本研究では、水素を長期間投与することによってSHRSPに神経機能の改善が見られるかどうかについて調べました。また、SHRSP のBBB機能、特に酸化ストレスとマトリックスメタロプロテイナーゼ（MMPs）活性に焦点を当てて調べました。
方法
56匹のSHRSPを無作為に2群に分け、次のように扱いました。SHRSPに高濃度水素水（HRW）を飲ませる群（HRW群,n=28）と普通の水を飲ませる群（対照群,n=28）です。そして、HRW群の全生存期間や神経機能を調べるとともに、HRWの活性酸素種やBBB、MMP活性に対する効果も調べました。
結果
水素水の投与によって神経機能が有意に改善しました。また全生存期間についても改善傾向を示しましたが、有意差はありませんでした。そしてHRW群においては大脳皮質と海馬における出血や梗塞が少ないことがわかりました。
そしてHRW群は対照群と比較して、海馬の8-OHdG陽性細胞と血管外漏出アルブミン量が有意に低いことがわかりました。さらにHRW群は対照群と比較して海馬のMMP-9活性が減少していました。
結論
本研究によりHRWの摂取はSHRSPの神経機能を改善させることが示唆されます。またこの水素の作用は、海馬の活性酸素種の減少やMMP-9活性の抑制を介してBBB破たんを緩和させることによると考えられます。
＜一言＞
血液脳関門（BBB）というところが脳にあり、それはまるで脳の関所のような役割で脳に通す物質、通さない物質を選り分けています。で…、なんですが、脳梗塞を起こしやすいラットはこの血液脳関門が弱っていて、それが原因で脳に強い酸化ストレスがかかって脳機能が低下するんじゃないかという話のもと、そのラットに水素水を与えてみたらどうなるだろうという実験です（間違っていたらすみません）。
その結果は水素が血液脳関門を守ることで、脳やその機能も守られたということみたいです。
