Postconditioning with inhaled hydrogen promotes survival of retinal ganglion cells in a rat model of retinal ischemia/reperfusion injury. | 網膜の虚血再灌流障害モデルラットの 障害後における水素吸入は 網膜神経節細胞の生存率を向上させる
Brain Res. 2016 Feb 1;1632:82-90. doi: 10.1016/j.brainres.2015.12.015. Epub 2015 Dec 17.
Postconditioning with inhaled hydrogen promotes survival of retinal ganglion cells in a rat model of retinal ischemia/reperfusion injury.
Department of Ophthalmology, Ren Ji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University
Abstract
Retinal ischemia/reperfusion (I/R) injury plays a crucial role in the pathophysiology of various ocular diseases. Intraperitoneal injection or ocular instillation with hydrogen (H2)-rich saline was recently shown to be neuroprotective in the retina due to its anti-oxidative and anti-inflammatory effects. Our study aims to explore whether postconditioning with inhaled H2 can protect retinal ganglion cells (RGCs) in a rat model of retinal I/R injury. Retinal I/R injury was performed on the right eyes of rats and was followed by inhalation of 67% H2 mixed with 33% oxygen immediately after ischemia for 1h daily for one week. RGC density was counted using haematoxylin and eosin (HE) staining and retrograde labeling with cholera toxin beta (CTB). Visual function was assessed using flash visual evoked potentials (FVEP) and pupillary light reflex (PLR). Potential biomarkers of retinal oxidative stress and inflammatory responses were measured, including the expression of 4-Hydroxynonenalv (4-HNE), interleukin-1 beta (IL1-β) and tumor necrosis factor alpha (TNF-α). HE and CTB tracing showed that the survival rate of RGCs in the H2-treated group was significantly higher than the rate in the I/R group. Rats with H2 inhalation showed better visual function in assessments of FVEP and PLR. Moreover, H2 treatment significantly decreased the number of 4-HNE-stained cells in the ganglion cell layer and inhibited the retinal overexpression of IL1-β and TNF-α that was induced by retinal I/R injury. Our results demonstrate that postconditioning with inhaled high-dose H2 appears to confer neuroprotection against retinal I/R injury via anti-oxidative, anti-inflammatory and anti-apoptosis pathways.
Brain Res. 2016 Feb 1;1632:82-90. doi: 10.1016/j.brainres.2015.12.015. Epub 2015 Dec 17.
網膜の虚血再灌流障害モデルラットの
障害後における水素吸入は
網膜神経節細胞の生存率を向上させる
上海交通大学 医学院附属仁済医院 眼科
＜要旨＞
さまざまな目の病気が起こるメカニズムを説明する際、網膜虚血再灌流（I/R）障害は非常に重要です。そして近年、高濃度水素生理食塩水の腹腔内投与や点眼が抗酸化や抗炎症作用を発揮することで、網膜に対する神経保護作用を示すことが明らかとなりました。
そこで私たちは網膜I/R障害を引き起こしたラットモデルに水素を吸入させると、網膜神経節細胞（RGCs）が保護されるかどうかを調べることにしました。
ラットの右目に網膜I/R障害を施し、虚血後すぐから1週間にわたって1日1時間のガス吸入（67％水素と33％酸素）を行いました。なおRGC密度はHE染色とCTB標識を用いて測定し、視覚機能はFVEPとPLRを用いて評価しました。さらに網膜の酸化ストレスと炎症反応を示すバイオマーカーを測定し、その項目として4-HNE、IL-1β、TNF-αの遺伝子発現を確認しました。
HEとCTBの結果、I/Rだけの群に比べ、水素を吸入させた群のRGCの生存率が有意に高くなることが分かりました。またFVEPとPLRで評価したところ、水素を吸入したラットの方が視覚機能がよりいい状態を保持していました。
さらに水素群では神経節細胞層の4-HNE染色細胞の数が有意に減少しており、網膜I/R障害により引き起こされた網膜上のIL-1βとTNF-αの過剰発現が抑えられていました。
以上の結果から、網膜I/R障害後に高濃度の水素を吸入することは、抗酸化・抗炎症・抗アポトーシス作用の発揮により神経保護作用をもたらすのではないかと推測されます。
＜一言＞
水素お得意の虚血再灌流改善ネタ（？）です。網膜の虚血再灌流ってどんな病気に関わっているのだろうと調べたところ、緑内障とか糖尿病性網膜症に関わっているようです。今は動物実験の段階なのでなんとも言えませんが、将来研究が進んで、点眼薬に利用できる可能性がありそうですね。
