Lactulose accelerates liver regeneration in rats by inducing hydrogen. | ラクツロースは水素の産生により、ラットの肝臓再生を促す

J Surg Res. 2015 Jan 28. pii: S0022-4804(15)00065-7. doi: 10.1016/j.jss.2015.01.034.

Lactulose accelerates liver regeneration in rats by inducing hydrogen.

Department of Hepatobiliary Surgery, Shaoxing People’s Hospital, Shaoxing Hospital of Zhejiang University

Abstract

BACKGROUND:

Oxidative stress and inflammation are implicated in the process of liver regeneration. Lactulose orally administered can be bacterially fermented and induces dramatic amounts of endogenous hydrogen. Hydrogen has been confirmed to have antioxidant and anti-inflammatory properties. This study investigated the potential influence of lactulose administration on liver regeneration.

MATERIALS AND METHODS:

Antibiotics were used to suppress bacterial fermentation of lactulose, and hydrogen-rich saline was used as a supplementary measure of exogenous hydrogen. The liver regeneration model was produced in Sprague-Dawley rats through 70% partial hepatectomy.

RESULTS:

Compared with non-lactulose-treated group, lactulose administration remarkably increased the weights of remnant liver and inhibited increases in serum levels of transaminases more notably. In the lactulose-treated group, increases of markers for regeneration, such as proliferating cell nuclear antigen and cyclin D1, were highly elevated. Biochemically, lactulose administration increased liver superoxide dismutase activity and decreased malondialdehyde content. In the lactulose-treated group, excessive increases in inflammatory cytokines, such as interleukin-6 and tumor necrosis factor-α, were inhibited significantly. Increased heme oxygenase-1 and superoxide dismutase 2 expression were also observed after lactulose treatment. The antibiotics suppressed the regeneration-promoting effect of lactulose by reducing hydrogen production, whereas supplementing hydrogen by hydrogen-rich saline would get a similar regeneration-promoting effect as lactulose administration.

CONCLUSIONS:

Lactulose administration accelerates posthepatectomized liver regeneration in rats by inducing hydrogen, which may result from attenuation of the oxidative stress response and excessive inflammatory response.

J Surg Res. 2015 Jan 28. pii: S0022-4804(15)00065-7. doi: 10.1016/j.jss.2015.01.034.

ラクツロースは水素の産生により、
ラットの肝臓再生を促す

浙江大学紹興市人民病院肝胆外科

＜要旨＞

背景

酸化ストレスと炎症は肝臓再生の過程に深く関与しています。また、経口摂取したラクツロースは微生物の発酵を促し、大量の外因性水素を発生させます。一方で水素は抗酸化作用と抗炎症作用をことが確認されています。そのことから本研究では、ラクツロース投与による肝臓再生への影響を調べました。

方法

抗生物質はラクツロースによる微生物の発酵を抑制するために使用し、高濃度水素生理食塩水は外因性水素を摂取する手段として使用しました。また、肝臓再生モデルは70％肝臓除去手術を行ったSDラットを用いました。

結果

ラクツロースを投与しない場合と比較して、ラクツロース投与により著しく残存肝の重量が増え、血清中アミノ基転移酵素の増加を明らかに抑制しました。またラクツロース投与群では、増殖細胞核抗原（PCNA）やサイクリンD1といった肝再生マーカーが非常に増えました。

一方で生化学的な観点から、ラクツロースの投与が肝SOD活性を増加させ、マロンジアルデヒド量を減少させることがわかりました。さらにラクツロース投与群では、IL-6やTNF-αといった炎症サイトカインの過剰な増加を有意に抑えました。そしてラクツロースの投与でHO-1とSOD2の発現の増加が確認されました。

抗生物質は水素の産生を抑えることでラクツロースの再生促進効果を抑制する一方、高濃度水素生理食塩水による水素の投与はラクツロース投与と同様、肝臓再生促進効果がえられました。