Hydrogen-rich saline attenuates steroid-associated femoral head necrosis through inhibition of oxidative stress in a rabbit model. | 高濃度水素生理食塩水は酸化ストレス阻害作用により ウサギのステロイド誘発性大腿骨骨頭の壊死を抑える
Exp Ther Med. 2016 Jan;11(1):177-182. Epub 2015 Nov 19.
Hydrogen-rich saline attenuates steroid-associated femoral head necrosis through inhibition of oxidative stress in a rabbit model.
Department of Orthopedics, The Second Affiliated Hospital, School of Medicine, Xi’an Jiaotong University
Abstract
A growing body of evidence suggests that hydrogen is a novel, selective antioxidant that exerts a protective effect against organ damage. The present study investigated the effect of hydrogen-rich saline on corticosteroid-induced necrosis of the femoral head in an animal model established using prednisolone. A total of 30 healthy, male, adult New Zealand white rabbits were randomly divided into two groups: Hydrogen-rich saline (treated with hydrogen-rich saline via intraperitoneal injection) and placebo (treated with normal saline). At the set time-points, the structure of the femoral head was examined using a microscope; the concentrations of glutathione (GSH), lipid peroxide (LPO), vascular endothelial growth factor (VEGF) and thrombomodulin (TM) in the plasma were measured and the microvessel density was quantified. The results showed that hydrogen-rich saline significantly decreased the levels of VEGF, TM and LPO and increased the GSH level in steroid-associated necrosis of the femoral head in the rabbit model. A significant increase in the microvessel density was observed in the hydrogen-rich saline group. Histopathological staining confirmed the results of the biochemical analysis. The present study demonstrates that hydrogen treatment may alleviate steroid-associated osteonecrosis by inhibiting oxidative stress. Hydrogen-rich saline may provide an alternative treatment for steroid-associated necrosis of the femoral head.
Exp Ther Med. 2016 Jan;11(1):177-182. Epub 2015 Nov 19.
高濃度水素生理食塩水は酸化ストレス阻害作用により
ウサギのステロイド誘発性大腿骨骨頭の壊死を抑える
西安交通大学医学院 第二附属病院 整形外科
＜要旨＞
ここ最近増えてきたエビデンスにより、水素が新しい選択的抗酸化物質であり、組織ダメージに対して保護効果を有することが示唆されています。本研究では、コルチコステロイド誘発性大腿骨骨頭壊死モデルとして確立されたプレドニゾロンを用いた動物実験により、高濃度水素生理食塩水の効果を調べました。
健康な雄のニュージーランド白ウサギ30羽をランダムに次の2群に分けました。１）高濃度生理食塩水群（腹腔内注射で高濃度水素生理食塩水を投与する群）、２）プラセボ群（普通の生理食塩水を投与する群）。
そしてそれぞれ設定した時間のポイントで顕微鏡を用いて大腿骨骨頭を観察するとともに、血漿中のグルタチオン（GSH）や、過酸化脂質（LPO）、血管内皮細胞増殖因子（VEGF）、トロンボモジュリン（TM）の測定と微小血管密度の測定を行いしました。
その結果、ステロイド誘発性大腿骨骨頭壊死モデルのウサギに対して高濃度水素生理食塩水を投与すると、有意にVEGFやTM、LPOの値が減少し、GSH値が上昇しました。また高濃度水素生理食塩水投与群では微小血管密度の有意な上昇が見られました。なお、生化学分析に免疫染色を用いました。
今回の研究結果から、水素の投与により酸化ストレスが阻害されることで、ステロイドによる骨の壊死を緩和できるかもしれないことが分かりました。高濃度水素生理食塩水はステロイド誘発性の大腿骨骨頭の壊死に対する代替療法となりうるかもしれません。
＜一言＞
ステロイドの副作用に骨がもろくなるというものがありますが、水素を投与すると抑えられるかもしれないという動物実験の結果です。骨の研究なのに実験では血管内皮細胞増殖因子の変化について調べられており、なんだか疑問に思ったので調べてみたところ、血管内皮細胞増殖因子が増えると骨吸収が促進されるみたいですね（骨吸収＝骨の破壊と同意義）。そうなんだ…と思った次第です。
抗炎症効果があるとされる水素ですが、同じく抗炎症作用のあるステロイドとは、骨への影響では相反する作用を持つんですね。なんか不思議ですね。
今回の実験が今後進んでさらに実証されるようであれば、アレルギー等でステロイドを使っている方にとって、水素は抗炎症効果＋ステロイドの副作用の緩和でダブルで良さげな感じですね。
