ウイルス性敗血症を中心とした水素のNETs抑制効果検討

本研究の目的は、水素が敗血症病態、とくにウイルス性の敗血症病態における好中球細胞外トラップ（NETs)形成を抑制し得るか、また抑制する場合には、水素吸入がin vivoにおける敗血症性臓器障害を緩和できるか、を明らかにすることである。本研究で明らかにすることは以下の２点であり、2022年度には①についての検討を行うことを計画していた。①in vitro実験系において、ヒト好中球への水素投与はウイルス性刺激誘発のNETsを抑制することが出来るか。②in vivo実験系において、げっ歯類への水素吸入投与はウイルス性敗血症モデルによる臓器障害を緩和することが出来るか、またその緩和はNETs抑制によるものであるか。2022年度の計画はヒト好中球を用い、in vitroの系で培養大気中の水素濃度によるNETs産生量を確認することであった。培養シャーレを専用チャンバー内に入れ、チャンバー内に1.3%水素混合空気を充填することで吸入水素を模擬した状態を作製することを試みたが、1.3%に調節した混合ガスを用いても培養時間（3時間程度）中に1.3%を維持することが難しいことが明らかとなった。そのため、水素濃度、二酸化炭素濃度、湿度、温度を測定するセンサーを組み合わせ、通常の培養条件（37℃、5%CO2、湿潤環境）下において任意の水素濃度を設定し、自動制御で培養時間内に減少した水素を追加して設定濃度を維持する、本研究専用の小型培養機構を独自に開発した。この装置の開発により、市販の混合ガスでは1.3%の上限があったが、既報などにあるような3%水素濃度の作成が可能となり、より効果的な水素の条件を追及できる環境が整った。同時に、感染性の無いSARS-CoV-2のリコンビナントs蛋白を用いてNETｓ誘導の条件を検討しており、現在濃度条件の確認中である。

本研究の目的は、水素が敗血症病態、とくにウイルス性の敗血症病態における好中球細胞外トラップ（NETs)形成を抑制し得るか、また抑制する場合には、水素吸入がin vivoにおける敗血症性臓器障害を緩和できるか、を明らかにすることである。本研究で明らかにすることは以下の２点であり、2022年度には①についての検討を行うことを計画していた。①in vitro実験系において、ヒト好中球への水素投与はウイルス性刺激誘発のNETsを抑制することが出来るか。②in vivo実験系において、げっ歯類への水素吸入投与はウイルス性敗血症モデルによる臓器障害を緩和することが出来るか、またその緩和はNETs抑制によるものであるか。2022年度の計画はヒト好中球を用い、in vitroの系で培養大気中の水素濃度によるNETs産生量を確認することであった。培養シャーレを専用チャンバー内に入れ、チャンバー内に1.3%水素混合空気を充填することで吸入水素を模擬した状態を作製することを試みたが、1.3%に調節した混合ガスを用いても培養時間（3時間程度）中に1.3%を維持することが難しいことが明らかとなった。そのため、水素濃度、二酸化炭素濃度、湿度、温度を測定するセンサーを組み合わせ、通常の培養条件（37℃、5%CO2、湿潤環境）下において任意の水素濃度を設定し、自動制御で培養時間内に減少した水素を追加して設定濃度を維持する、本研究専用の小型培養機構を独自に開発した。この装置の開発により、市販の混合ガスでは1.3%の上限があったが、既報などにあるような3%水素濃度の作成が可能となり、より効果的な水素の条件を追及できる環境が整った。同時に、感染性の無いSARS-CoV-2のリコンビナントs蛋白を用いてNETｓ誘導の条件を検討しており、現在濃度条件の確認中である。