Hydrogen-rich saline protects against mitochondrial dysfunction and apoptosis in mice with obstructive jaundice. | 閉塞性黄疸マウスのミトコンドリア機能不全とアポトーシスに対して、 高濃度水素生理食塩水は保護作用を発揮する
Mol Med Rep. 2016 Mar 1. doi: 10.3892/mmr.2016.4954. [Epub ahead of print]
Hydrogen-rich saline protects against mitochondrial dysfunction and apoptosis in mice with obstructive jaundice.
Department of Surgical Oncology, The General Hospital of Chinese People’s Liberation Army
Abstract
Previous studies have demonstrated that hydrogen-rich saline (HS) protects against bile duct ligation (BDL)-induced liver injury by suppressing oxidative stress and inflammation. Mitochondria, which are targets of excessive reactive oxygen species and central mediators of apoptosis, have a pivotal role in hepatic injury during obstructive jaundice (OJ); however, the implications of HS in the hepatic mitochondria of BDL mice remain unknown. The present study investigated the hypothesis that HS could reduce OJ induced liver injury through the protection of mitochondrial structure and function, as well as inhibition of the mitochondrial apoptotic pathway. Male C57BL/6 mice were randomly divided into three experimental groups: Sham operation group, BDL injury with normal saline (NS) treatment group, and BDL injury with HS treatment group. Mitochondrial damage and apoptotic parameters were determined 3 days post BDL injury and treatment. The results demonstrated that mitochondria isolated from the livers of NS-treated BDL mice exhibited increased mitochondrial swelling, cytochrome c release, and oxidative damage. In addition, liver samples from NS treated BDL mice exhibited significant increases in B cell lymphoma 2 (Bcl 2) associated X protein expression, caspase activities, and hepatocyte apoptosis compared with livers from sham operated controls. Notably, treatment with HS reduced the levels of these markers and alleviated morphological defects in the mitochondria following injury. In addition, HS markedly increased the antioxidant potential of mitochondria, as evidenced by elevated adenosine triphosphate levels, mitochondrial respiratory function, and increased levels of active Bcl 2. In conclusion, HS attenuates mitochondrial oxidative stress and dysfunction, and inhibits mitochondrial-mediated apoptosis in the livers of BDL mice.
Mol Med Rep. 2016 Mar 1. doi: 10.3892/mmr.2016.4954. [Epub ahead of print]
閉塞性黄疸マウスのミトコンドリア機能不全とアポトーシスに対して、
高濃度水素生理食塩水は保護作用を発揮する
中国人民解放軍総医院 腫瘍外科
＜要旨＞
以前の研究で、高濃度水素生理食塩水（HS）が酸化ストレスと炎症の抑制を介して、胆管結束（BDL）による肝障害への保護作用を発揮したことが報告されています。
なお、ミトコンドリアは過剰に発生した活性酸素種の標的になるうえ、アポトーシスの重要なメディエーターでもありますが、閉そく性黄疸（OJ）で起こる肝障害においても非常に重要な役割を果たします。しかしながら、BDLマウスの肝ミトコンドリアに対するHSの影響についてはまだ明らかにはなっていません。
そこで本研究では、HSがミトコンドリアの構造に対する保護とともにミトコンドリアのアポトーシス経路を阻害することで、OJによる肝障害を抑えられるのではないかとの仮説を検証することにしました。
まず、雄C57BL/6マウスをランダムに3つの実験グループに分けました：シャム手術群、通常の生理食塩水で処置したBDL障害群（NS群）、HSで処置したBDL障害群（HS群）。そしてBDL障害と処置を行った3日後にミトコンドリアのダメージとアポトーシスのマーカーを測定しました。
その結果、NS群の肝臓から取り出したミトコンドリアでは膨張とチトクロムC産生と酸化ダメージの増加がみられました。さらに、シャム手術群に比べて、NS群の肝組織ではBcl-2結合Xタンパク質発現、カスパーゼ活性、肝細胞のアポトーシスが有意に増加しました。
一方、HSで処置をするとそれらのマーカー値が減少するとともに、ミトコンドリア障害の後に引き起こされる形態変化も緩和されました。さらにHSは著しくミトコンドリアの抗酸化能力を上昇させ、それはATP値やミトコンドリア呼吸能が上昇し、活性化Bcl-2も上昇することで確認しました。
以上の結果から、BDLマウスの肝臓において、HSはミトコンドリア酸化ストレスと機能障害を緩和し、ミトコンドリアを仲介するアポトーシスを阻害することがわかりました。
＜一言＞
ミトコンドリアは体内のエネルギーを生み出す工場ですが、過剰に発生した活性酸素によりミトコンドリアが傷つけられ、死んでしまうという現象が起こるのだそうです。この研究では、胆管を縛ることによって胆汁の流れが滞って肝臓がやられる動物モデルを使ってミトコンドリア障害に対する水素の効果を調べています。で、結果はポジティブでした。水素はポジティブな研究が多いですが、そんなもんなのでしょうか？
