水素分子は喘息を緩和する

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結論

水素吸入は、アレルゲン誘発性喘息を抑制するのに効果的であり、2型炎症の治療法として開発できる可能性がある。

研究の背景と目的

喘息は最も一般的な非感染性慢性疾患の1つで、2型炎症を特徴とする。本研究は、水素分子が喘息の病態にどのような影響を与えるかを調べることを目的とした。

研究方法

• OVA 感作喘息マウスモデルを作製し、水素/酸素混合ガスで喘息マウスを治療。
• 血清と BALF のサイトカインを ELISA で測定。E-カドヘリンと ZO-1 を免疫組織化学染色で検出。カスパーゼ3と9、NF-κB、IL-33、ST2 の発現を qPCR、ウェスタンブロット、免疫蛍光法で評価。
• IL-33 プロモーター活性をデュアルルシフェラーゼアッセイで解析。ILC2 集団をフローサイトメトリーで測定。miRNA アレイを用いて発現差のある miRNA を検出。

研究結果

• 喘息マウスの血清と BALF 中の IL-33 およびその他のアラーミンと2型サイトカインのレベルは OVA により大幅に増加し、水素吸入により抑制された。
• NF-κB (p65) と ST2 の発現は OVA により上昇し、水素吸入により抑制された。
• OVA 誘発喘息マウスでは ILC2 集団が著明に増加し、水素吸入によりその増加が抑制された。
• 喘息マウスの気道組織の E-カドヘリンと ZO-1 のレベルは対照マウスよりも有意に低く、その減少は水素吸入により回復した。
• 水素吸入は、HDM によって誘発される 16HBE 細胞のアポトーシス、IL-33 と ST2 の上昇、IL-33 プロモーター活性の上昇を軽減した。
• HDM 処理および HDM+水素処理した 16HBE 細胞で発現差のある一群の miRNA が同定された。

Appendix（用語解説）

• IL-33: インターロイキン33。上皮細胞から放出されるサイトカインの一種で、2型炎症反応に関与。
• ST2: IL-33の受容体。
• ILC2: 2型自然リンパ球。2型サイトカインを産生し、喘息などのアレルギー反応に関与。
• OVA: オブアルブミン。卵白アルブミンのこと。マウスに投与することで喘息モデルを作製できる。
• BALF: 気管支肺胞洗浄液。肺の状態を調べるために採取される。
• HDM: ハウスダストマイト抽出物。ヒトの喘息の主要なアレルゲン。

論文情報

タイトル

Molecular hydrogen alleviates asthma through inhibiting IL-33/ILC2 axis（水素分子はIL-33/ILC2経路を阻害することで喘息を緩和する）

引用元

Zhang, J., Feng, X., Fan, Y., Zhu, G., & Bai, C. (2021). Molecular hydrogen alleviates asthma through inhibiting IL-33/ILC2 axis. Inflammation research : official journal of the European Histamine Research Society … [et al.], 70(5), 569–579. https://doi.org/10.1007/s00011-021-01459-w

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