水素吸入は肺静脈閉塞性疾患を防ぐ

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結論

水素吸入は酸化ストレスと炎症を抑制し、MMC誘発PVODの予防と治療に有効である。

研究の背景と目的

肺静脈閉塞性疾患（PVOD）は、肺の小静脈の狭窄により、肺動脈圧が上昇し、最終的に心不全に至る進行性の疾患である。PVODは治療法が限られており、予後が非常に悪い。特に、抗がん剤であるマイトマイシンC（MMC）の使用はPVODを誘発するリスクがある。本研究では、MMCによって誘発されたPVODモデルのラットに水素吸入を行い、その治療効果を検討した。

研究方法

雌のSprague-Dawleyラット（150-180g）を使用。MMC（3 mg/kg/週）を2週間腹腔内投与してPVODモデルを作成。ラットを4群に分け（各群n=15）：正常対照群（N）、MMC投与群（MMC）、水素予防群（HP）、水素治療群（HT）。HPグループはMMC投与と同時に水素吸入を開始し、HTグループはMMC投与2週間後から水素吸入を開始。水素吸入は42%H2、21%O2、37%N2の混合ガスを1日2回1時間、3.8 L/minの流量で実施。4週間後に評価を実施。

研究結果

• 生存率：MMC群60%前後に対し、HP群100%、HT群90%と有意に改善（p<0.05）。（Fig. 1B-a）
• 体重変化：MMC群で有意な減少が見られたが、水素吸入群で改善。（Fig. 1B-b）
• 右心室収縮期圧（RVSP）：水素吸入により、右心室収縮圧（RVSP）がMMC群に比べて大幅に減少（p < 0.05）
• 右心室肥大（Fulton Index）：MMC群に対し、HP群、HT群で有意に改善（p<0.05）。（Fig. 1B-d）
• 肺血管リモデリング：MMC群で見られた肺小血管の壁肥厚が、水素吸入群で有意に抑制（p<0.05）。（Fig. 1C）
• 酸化ストレスマーカー（MDA）：MMC群で上昇したMDAレベルが、水素吸入群で有意に低下（p<0.05）。
• 炎症性サイトカイン：MMC群で上昇したIL-1β、IL-6、IL-8、IL-17、TNF-αレベルが、水素吸入群で有意に低下（p<0.05）。

Appendix（用語解説）

• PVOD（肺静脈閉塞性疾患）：肺の小静脈が閉塞し、肺動脈圧の上昇を引き起こす疾患
• MDA（マロンジアルデヒド）：酸化ストレスの指標として使用される物質
• RVSP（右心室収縮圧）：右心室の血圧を測定する指標
• Fulton Index：右心室/(左心室+中隔)の重量比。右心室肥大の指標。
• EndoMT（内皮細胞から間葉系への転換）：血管内皮細胞が筋肉や線維細胞に転換する現象

論文情報

タイトル

Inhalation of hydrogen gas protects against mitomycin-induced pulmonary veno-occlusive disease（水素吸入はマイトマイシンC誘発の肺静脈閉塞性疾患を防ぐ）

引用元

Zhang, C., Xing, Y., Wu, X., Jiang, Q., Luo, X., He, W., Liu, S., Lu, W., & Wang, J. (2024). Inhalation of hydrogen gas protects against mitomycin-induced pulmonary veno-occlusive disease. Respiratory research, 25(1), 281. https://doi.org/10.1186/s12931-024-02906-y

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