一言まとめ
慢性間欠的低酸素(CIH)は腎臓の鉄過剰を引き起こす。そして過剰に蓄積した鉄は、アポトーシスと酸化ストレスをもたらし腎傷害を引き起こす。水素吸入は抗酸化作用によって酸化ストレスを軽減し、腎障害の発生を抑制する可能性がある。
3分で読める詳細解説
結論
過剰な鉄は酸化ストレスをもたらし腎傷害を引き起こすが、水素吸入は抗酸化作用によって酸化ストレスを軽減し、腎障害の発生を抑制する可能性がある。
研究の背景と目的
- 閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)は様々な疾患の原因・悪化因子として知られる。OSAによって慢性間欠的低酸素(CIH)が引き起こされる。
- 鉄が過剰になると有害な活性酸素種が生成され、酸化ストレスを引き起こす。
- 本研究は、CIHが腎臓の鉄代謝に与える影響と、それに対する水素吸入の効果を明らかにすることを目的とした。
研究方法
- ラットを4群（コントロール群、CIH群、CIH＋水素群、コントロール＋水素群）に分けた。
- CIH群は、35日間、1日8時間、3分ごとに酸素濃度を21%から9%に変化させるCIHに曝露。
- CIH+水素群は、CIH後に毎日2時間の水素吸入を行った。
- 腎組織の病理学的検査、血清クレアチニン値、アポトーシス、酸化ストレスマーカー(MDA、SOD)、腎臓の鉄量などを評価した。
研究結果
Appendix（用語解説）
- CIH（慢性間欠的低酸素）：断続的に低酸素状態にさらされること。OSAなどで起こる。
- MDA（マロンジアルデヒド）：脂質過酸化の最終産物。酸化ストレスマーカー。
- SOD（スーパーオキシドジスムターゼ）：活性酸素を分解する酵素。抗酸化マーカー。
- HIF-1α（低酸素誘導因子1α）：低酸素に反応して様々な遺伝子の転写を活性化する。
- HO-1（ヘムオキシゲナーゼ1）：ヘムを分解し、鉄イオンを遊離する酵素。HIF-1αにより発現が誘導される。
論文情報
タイトル
Hydrogen Gas Alleviates Chronic Intermittent Hypoxia-Induced Renal Injury through Reducing Iron Overload（水素ガスは鉄の過剰蓄積を減らすことで、慢性間欠的低酸素による腎臓の障害を軽減する）
引用元
Guan, P., Sun, Z. M., Luo, L. F., Zhao, Y. S., Yang, S. C., Yu, F. Y., Wang, N., & Ji, E. S. (2019). Hydrogen Gas Alleviates Chronic Intermittent Hypoxia-Induced Renal Injury through Reducing Iron Overload. Molecules (Basel, Switzerland), 24(6), 1184. https://doi.org/10.3390/molecules24061184
専門家のコメント
三國ユウジ 先生
今でこそ、閉塞性睡眠時無呼吸の危険性が世間的にも広く認知されてきていますが、合併症やその治療については、まだまだ明らかになっていないことがあります。
本研究で明らかにされた、CIHによる様々な反応を水素吸入が効果的に抑制していたことは注目すべきことです。
この病態を有する患者さんでは、睡眠時無呼吸に起因する心臓血管疾患、脳血管疾患、呼吸器疾患などの病態が併存する可能性もありますが、水素吸入が効果的に作用するメカニズムを考えると、各臓器に保護的に作用する可能性もあります。ヒトを対象とした大規模なRCTが待たれます。
