Molecular hydrogen inhalation reduces brain damage after cardiopulmonary bypass and protects vascular endothelial glycocalyx

分子状水素は人工心肺に伴う血管内皮グリコカリックスの障害を軽減する【背景】血管内皮グリコカリックス（Endothelial glycocalyx : EG) は血管内皮細胞の表面を覆うように存在し、血管保護や炎症反応の抑制などの働きを持つ。人工心肺(Cardiopulmonary Bypass : CPB) は全身炎症を惹起し、EGが障害されることが知られている。EGは炎症性サイトカイン (TNFαとIL-1β) 及び活性酸素種 (ROS) によって障害される。分子状水素はROSを選択的に除去し、抗酸化・抗炎症・EGの保護作用を持つことが報告されている。分子状水素がCPBに伴うEGの障害を軽減するか検討した。【方法】２８匹のラットを４群（４％H2群、２％H2群、control群、sham群）に分け、９０分間のCPBとその後１２０分間の経過観察を行った。H2群は分子状水素をCPB開始から人工呼吸器と人工肺から投与し、CPB終了後も６０分間人工呼吸器から投与した。経過観察後、採血と灌流固定を行い、心臓、肺、脳のEGの厚さを電子顕微鏡像で測定した。【結果】４％H2群はcontrol群に比べてEGの障害を示すsyndecan-1の血清濃度が有意に低く、心臓と肺のEGは有意に厚かった。そして、TNFαとIL-1β及びROSを反映するmalondialdehyde (MDA) の血清濃度は有意に低くかった。一方、２％H2群はcontrol群に比べてsyndecan-1の血清濃度と心臓と肺のEGの厚さに有意差を認めず、TNFαとIL-1β及びMDAの血清濃度も有意差を認めなかった。また、脳のEGの厚さは４群間に有意差を認めなかった。【結語】4%分子状水素はCPBに対して抗炎症・抗酸化作用を示し、EGの障害を軽減した

分子状水素は人工心肺に伴う血管内皮グリコカリックスの障害を軽減する【背景】血管内皮グリコカリックス（Endothelial glycocalyx : EG) は血管内皮細胞の表面を覆うように存在し、血管保護や炎症反応の抑制などの働きを持つ。人工心肺(Cardiopulmonary Bypass : CPB) は全身炎症を惹起し、EGが障害されることが知られている。EGは炎症性サイトカイン (TNFαとIL-1β) 及び活性酸素種 (ROS) によって障害される。分子状水素はROSを選択的に除去し、抗酸化・抗炎症・EGの保護作用を持つことが報告されている。分子状水素がCPBに伴うEGの障害を軽減するか検討した。【方法】２８匹のラットを４群（４％H2群、２％H2群、control群、sham群）に分け、９０分間のCPBとその後１２０分間の経過観察を行った。H2群は分子状水素をCPB開始から人工呼吸器と人工肺から投与し、CPB終了後も６０分間人工呼吸器から投与した。経過観察後、採血と灌流固定を行い、心臓、肺、脳のEGの厚さを電子顕微鏡像で測定した。【結果】４％H2群はcontrol群に比べてEGの障害を示すsyndecan-1の血清濃度が有意に低く、心臓と肺のEGは有意に厚かった。そして、TNFαとIL-1β及びROSを反映するmalondialdehyde (MDA) の血清濃度は有意に低くかった。一方、２％H2群はcontrol群に比べてsyndecan-1の血清濃度と心臓と肺のEGの厚さに有意差を認めず、TNFαとIL-1β及びMDAの血清濃度も有意差を認めなかった。また、脳のEGの厚さは４群間に有意差を認めなかった。【結語】4%分子状水素はCPBに対して抗炎症・抗酸化作用を示し、EGの障害を軽減した