Protective effect of inhalation of hydrogen gas on radiation-induced dermatitis and skin injury in rats. | ラットの放射線皮膚炎と皮膚障害に対する 水素ガス吸入の保護効果

J Radiat Res. 2014 Nov;55(6):1107-13. doi: 10.1093/jrr/rru067. Epub 2014 Jul 17.

Protective effect of inhalation of hydrogen gas on radiation-induced dermatitis and skin injury in rats.

Department of Radiology, National Defense Medical College

Abstract

The effect of inhalation of hydrogen-containing gas (1.3% hydrogen + 20.8% oxygen + 77.9% nitrogen) (HCG) on radiation-induced dermatitis and on the healing of healing-impaired skin wounds in rats was examined using a rat model of radiation-induced skin injury. An X-ray dose of 20 Gy was irradiated onto the lower part of the back through two holes in a lead shield. Irradiation was performed before or after inhalation of HCG for 2 h. Inhalation of HCG significantly reduced the severity of radiodermatitis and accelerated healing-impaired wound repair. Staining with terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) and 8-hydroxy-2(‘)-deoxyguanosine (8-OHdG) showed that the proportion of apoptotic keratinocytes and the level of staining in the X-irradiated skin of rats that pre-inhaled HCG were significantly lower than that of rats which did not pre-inhale HCG. Cutaneous full-thickness wounds were then created in the X-irradiated area to examine the time-course of wound healing. X-irradiation significantly increased the time required for wound healing, but the inhalation of HCG prior to the irradiation significantly decreased the delay in wound healing compared with the control and post-inhalation of HCG groups. Therefore, radiation-induced skin injury can potentially be alleviated by the pre-inhalation of HCG.


J Radiat Res. 2014 Nov;55(6):1107-13. doi: 10.1093/jrr/rru067. Epub 2014 Jul 17.

ラットの放射線皮膚炎と皮膚障害に対する
水素ガス吸入の保護効果

自治医科大学 放射線医学

<要旨>

水素を含んだガス(HCG:水素1.3%、酸素20.8%、窒素77.9%)を吸入した場合の、放射線皮膚炎と治癒不良の皮膚傷に対する治療効果を調べるため、放射線皮膚障害モデルのラットを用いて調べました。

X線防護材に2箇所穴をあけ、その穴からラットの背中の低い位置に20GlyのX線を照射しました。なお、X線照射はHCG吸入(2時間)の前もしくは後に実施しました。その結果、HCGを吸入すると、有意に放射線皮膚炎が悪化しないだけではなく、治りにくい傷の回復も早めました。

そしてTUNEL染色と8-OHdG染色についても調べたところ、X線照射前にHCGを吸入すると、吸入しなかった群と比べて角化細胞のアポトーシスの割合と照射部位の8-OHdG染色量が減少していました。

また傷治癒の経時変化を調べるため、X線照射部位に皮膚全層に及ぶ傷を負わせました。その結果、X線照射をすると傷治癒により多く時間がかかりましたが、照射前にHCGを吸入すると、コントロール群や照射後にHCGを吸入した群に比べて、傷の治癒にかかる時間の増加が有意に減少しました。

以上のことから、放射線による皮膚障害はHCGを事前に吸入することで抑えられる可能性があることがわかりました。


 <一言>

放射線による皮膚障害を事前に水素ガスを吸うことによって軽減できたという話です。事後では水素が効かないんですね。その理由を調べれば、なぜ水素が効いたのかのメカニズム解明につながるのでは?と興味深いです。

事前に放射線照射が分かっている場合にしか効果がないのであれば、がんとかの放射線治療の副作用軽減に応用できそうですね。あくまでも現状では“可能性”なので、本当に効果があるかどうかはまた別ですが。