Neuroprotective potential of molecular hydrogen against perinatal brain injury via suppression of activated microglia. | 分子状水素が活性化したミクログリアを抑制することで、 胎児の脳障害に対して神経保護効果を示す可能性
Free Radic Biol Med. 2016 Feb;91:154-63. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2015.12.015. Epub 2015 Dec 22.
Neuroprotective potential of molecular hydrogen against perinatal brain injury via suppression of activated microglia.
Department of Obstetrics and Gynecology, Nagoya University Graduate School of Medicine
Abstract
Exposure to inflammation in utero is related to perinatal brain injury, which is itself associated with high rates of long-term morbidity and mortality in children. Novel therapeutic interventions during the perinatal period are required to prevent inflammation, but its pathogenesis is incompletely understood. Activated microglia are known to play a central role in brain injury by producing a variety of pro-inflammatory cytokines and releasing oxidative products. The study is aimed to investigate the preventative potential of molecular hydrogen (H2), which is an antioxidant and anti-inflammatory agent without mutagenicity. Pregnant ICR mice were injected with lipopolysaccharide (LPS) intraperitoneally on embryonic day 17 to create a model of perinatal brain injury caused by prenatal inflammation. In this model, the effect of maternal administration of hydrogen water (HW) on pups was also evaluated. The levels of pro-inflammatory cytokines, oxidative damage and activation of microglia were determined in the fetal brains. H2 reduced the LPS-induced expression of pro-inflammatory cytokines, oxidative damage and microglial activation in the fetal brains. Next, we investigated how H2 contributes to neuroprotection, focusing on microglia, using primary cultured microglia and neurons. H2 prevented LPS- or cytokine-induced generation of reactive oxidative species by microglia and reduced LPS-induced microglial neurotoxicity. Finally, we identified several molecules influenced by H2, involved in the process of activating microglia. These results suggested that H2 holds promise for the prevention of inflammation related to perinatal brain injury.
Free Radic Biol Med. 2016 Feb;91:154-63. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2015.12.015. Epub 2015 Dec 22.
分子状水素が活性化したミクログリアを抑制することで、
胎児の脳障害に対して神経保護効果を示す可能性
名古屋大学大学院医学系研究科 産婦人科
＜要旨＞
子宮内で炎症にさらされると胎児が脳障害を患うことになり、高確率で子供に長期間の不健康な状態や致死を引き起こします。そのため、妊娠期間中に炎症を防ぐための新しい治療が必要となっているものの、その脳障害の原因について完全には理解されていないのが現状です。
しかしながら、活性化したミクログリアがさまざまな炎症性サイトカインを産生し、さらに酸化物を放出することで脳障害に大きな役目を果たしていることが知られています。
そこで本研究では、変異原性がない抗酸化・抗炎症剤である分子状水素に胎児脳への保護効果があるかどうかを調べることにしました。
妊娠中のICRマウスに対して、妊娠17日目に腹腔内からLPSを注入して胎児期の炎症を引き起こし、胎児の脳障害モデルを作成しました。またこのモデルでは水素水を母マウスに与えることによる仔マウスへの効果も評価しました。
さらに胎児の脳の炎症性サイトカイン、酸化ダメージ、ミクログリアの活性化を測定しました。その結果、水素はLPSにより胎児の脳で増えた炎症性サイトカインや酸化ダメージ、ミクログリアの活性化を抑えました。
次に私たちはどのようにして水素が神経保護効果を発揮するのか、ミクログリアに着目して調べました。それには初代培養ミクログリアと神経を用いました。
その結果、水素はLPSまたはサイトカイン誘発性のミクログリアからでる活性酸素種の産生を抑制し、LPS誘発性ミクログリア神経毒性を減らしました。
最後に私たちは、水素によって影響を受けるミクログリアの活性化の過程に関与するいくつかの分子を同定しました。
以上の結果から水素は胎児の脳障害に関与する炎症を防ぐのに好ましいことが示唆されます。
＜一言＞
妊娠中に子宮内で炎症が起こると、赤ちゃんの脳に影響が出るんですね。それに対して、母親に水素を与えると、赤ちゃんのほうの脳の障害が減っていたということでした。
ミクログリアは本来、脳の免疫パトロールのような役目を担っていますが、過剰に働くと、正常な脳の神経まで傷つけてしまったり、さらには炎症を引き起こして脳神経の病気の発生に関わっていることが知られています。事実、パーキンソン病やハンチントン病、アルツハイマーではミクログリアの活性化が起こっているのだそうです。
水素はそのミクログリアの活性を抑えてくれるみたいですね。水素とパーキンソン病の研究はすでに出ていると記憶していますが、ハンチントン病やアルツハイマーで水素の効果の検証が行われることもあるかもしれません。
