Inhalation of hydrogen gas ameliorates glyoxylate-induced calcium oxalate deposition and renal oxidative stress in mice. | 水素ガスの吸入は、マウスの グリオキオシレートによるシュウ酸カルシウム結石と 腎酸化ストレスを緩和する
Int J Clin Exp Pathol. 2015 Mar 1;8(3):2680-9. eCollection 2015.
Inhalation of hydrogen gas ameliorates glyoxylate-induced calcium oxalate deposition and renal oxidative stress in mice.
Department of Nephrology, Shanghai Hospital, Second Military Medical University
Abstract
The aim of this study is to evaluate the protective effect and underlying mechanism of hydrogen gas (H2) to glyoxylate induced renal calcium oxalate (CaOx) crystal deposition in mice. In present work, rodent renal CaOx crystal deposition model was introduced by intra-abdominal injection of glyoxylate (100 mg/kg/d) for 5 days. Two days before administration of glyoxylate, inhalation of H2 for 30 min per day was initiated and continued for 7 days. By the end of the study, the samples of 24 hours urine, serum and renal tissue were collected for biochemical and pathological assay. According to levels of urine calcium excretion, renal calcium deposition, a serum excretion of kidney injury molecule-1 (KIM-1) assay and a TUNEL assay, inhalation of H2 could successfully decrease the CaOx crystallizations and protect against renal injury. Crystal deposition in the kidneys is associated with oxidative stress, which was indicated by increased levels of renal malondialdehyde (MDA) and 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG) and decreased activities of superoxide dismutase (SOD), glutathione (GSH) and catalase (CAT). These effects were reversed by a high-dose H2 pretreatment. The renal expressions of osteopontin (OPN), CD44, monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) and interleukin-10 (IL-10) were markedly increased in glyoxylate-treated mice, and H2 significantly attenuated the increase of OPN, CD44 and MCP-1 but upregulated the expression of IL-10. Our findings demonstrate that inhalation of H2 reduces renal crystallization, renal oxidative injury and inflammation and it may be a candidate agent with few adverse effects for prevention of nephrolithiasis.
Int J Clin Exp Pathol. 2015 Mar 1;8(3):2680-9. eCollection 2015.
水素ガスの吸入は、マウスの
グリオキオシレートによるシュウ酸カルシウム結石と
腎酸化ストレスを緩和する
上海第二軍医大学上海病院 腎臓学
＜要旨＞
本研究はグリオキシレートによって引き起こされたマウスのシュウ酸カルシウム結石に対する水素ガスの効果とメカニズムを調べるために行いました。
本研究では、齧歯目を用いたシュウ酸カルシウム結石の病態モデルはグリオキシレート（100mg/kg/d）を5日間、腹腔内注射することで作成しました。グリオキシレート投与の2日前から30分の水素ガスの吸入を開始し、7日間続けました。そして試験の終わりに24時間尿と腎臓組織を集め、生化学アッセイと病理学アッセイを行いました。
その結果、尿カルシウム排泄量や腎カルシウム結石、KIM-1アッセイ、TUNELアッセイの結果から、水素ガスの吸入がシュウ酸カルシウム結晶を減らし、腎障害から守ることが分かりました。
そして腎臓結石は酸化ストレスに関係しており、腎中のMDAと8-OHdG値が上昇し、SOD、GSH、CAT活性が低下しますが、高用量の水素ガスを事前に投与するとそれらが抑えられます。
また、腎臓でのオステオポンチンやCD44、MCP-1、IL-10の発現がグリオキシレートの投与で著しく上昇しますが、水素によりオステオポンチンやCD44、MCP-1の増加を抑えました。その一方でIL-10の発現はアップレギュレーションしました。
以上のことから、水素の吸入は腎結石を減らし、腎臓の酸化障害と炎症も減らすことがわかりました。水素は副作用がほとんどない腎結石の予防剤として将来期待が持てそうです。
＜一言＞
水素ガスを吸っていると腎結石を予防できる可能性があるなんて、えぇっ！と聞き返したくなる内容ですね。本当かいな…という感じです。ただし、今回の結石は「シュウ酸カルシウム結石」というヒトの尿路結石としては一番メジャーなものではありますが、すべての腎結石にＯＫというわけではありません。
いろいろな病気に有効とされる水素ですが、どこまでその応用範囲が広がるのか…、想像もつきませんね。
