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結論

水素分子は脳内に到達し、ヒドロキシルラジカルを除去することでパーキンソン病の進行を抑制する「スマートメディシン」となりうる。

研究の背景と目的

パーキンソン病の治療薬開発には、血液脳関門の通過、ミトコンドリアへの到達、薬物代謝物の排出、薬効の限界など多くの課題がある。本論文では、これらの課題を克服しうる水素分子に着目し、パーキンソン病に対する水素吸入の効果を検証することを目的とした。

研究方法

• パーキンソン病の発症メカニズムについて、特に中脳黒質でのドパミンの酸化連鎖反応に焦点を当てて解説。
• 日本人パーキンソン病患者4名に対し、インフォームドコンセントを得た上で水素ガス吸入器を使用。
  • 症例1：67歳男性。1日90分、2ヶ月間吸入。
  • 症例2：72歳男性。1日90～120分、4.5ヶ月間吸入。
  • 症例3：46歳男性。1日20分、3ヶ月間吸入。他の治療と併用。
  • 症例4：60歳男性。1日1～3時間、3ヶ月間吸入。他の治療と併用。

研究結果

• 中脳黒質でのフェントン反応により生じたヒドロキシルラジカルが、ドーパミンを6-ヒドロキシドーパミンに酸化し、さらに活性酸素を生成することでドパミンの酸化連鎖反応を引き起こす。
• 4つの症例全てで、水素吸入開始後に振戦、動作緩慢、前屈姿勢、歩行障害などのパーキンソン病症状が改善。
• 症例によっては、便秘や不眠などの非運動症状も改善が見られた。
• 水素分子は脳内に到達し、ヒドロキシルラジカルを水に変換することでドパミンの酸化連鎖反応を阻害し、パーキンソン病の進行を抑制すると考えられる。

Appendix（用語解説）

• フェントン反応：過酸化水素と二価鉄イオンが反応し、ヒドロキシルラジカルを生成する反応。
• 6-ヒドロキシドーパミン：ドーパミンが酸化されてできる神経毒性物質。パーキンソン病動物モデルの作製に用いられる。
• 血液脳関門：脳内への物質の移行を厳密に制御する脳毛細血管の構造。

論文情報

タイトル

Realizing brain therapy with “smart medicine”: Mechanism and case report of molecular hydrogen inhalation for Parkinson’s disease（パーキンソン病に対する「スマートメディシン」の実現：水素分子吸入のメカニズムと症例報告）

引用元

Ichikawa, Y., Sato, B., Hirano, S., Takefuji, Y., & Satoh, F. (2024). Realizing brain therapy with “smart medicine”: Mechanism and case report of molecular hydrogen inhalation for Parkinson’s disease. Medical Gas Research, 14(3), 89-95. https://doi.org/10.4103/2045-9912.385949

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