2021 Fiscal Year Final Research Report

Lung fibrosis suppression effect by hydrogen inhalation at ARDS subacute-chronic phase: Verification by model mouse

Research Project

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Project/Area Number	19K09416
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 55060:Emergency medicine-related
Research Institution	Okayama University
Principal Investigator	Toshiyuki Aokage 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (30822358)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中尾篤典岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (40648169) 大澤郁朗地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (30343586) 宮原信明岡山大学, 保健学域, 教授 (70335610) 石川倫子兵庫医科大学, 医学部, 非常勤講師 (40566121)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	水素ガス / ブレオマイシンモデル / 急性肺障害 / 急性呼吸促迫症候群
Outline of Final Research Achievements	Acute respiratory distress syndrome causes alveolar fibrosis. We hypothesized that daily repeated inhalation of hydrogen gas could suppress persistent inflammatory and consequently inhibit lung fibrosis. To test this hypothesis, bleomycin lung injury model mouse, that is imitating ARDS, were exposed to hydrogen (3.2% in air) for 6 hours every day for 21 days. Respiratory physiology, tissue pathology, markers of inflammation, and macrophage phenotypes were examined. Mice with bleomycin-induced lung injury that received daily hydrogen therapy for 21 days (BH group) exhibited higher static compliance than mice with bleomycin-induced lung injury exposed only to air. When the mRNA levels of pro-inflammatory cytokines were examined 7 days after bleomycin administration, interleukin (IL)-6, IL-4 and IL-13 were significantly lower in the BH group than in the BA group. There were significantly fewer M2-biased macrophages in the alveolar interstitium of the BH group than in the BA group.
Free Research Field	救急医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	近年の高齢化社会の進行に伴って、肺炎患者は増加の一途であり、その中にはARDSに進展するものも少なくない。一方で、重症化した場合に要する集中治療管理や人工呼吸管理の物的・人的リソースは限られており、またそれらの医療費は莫大である。ARDSの重症化を抑制する新規治療法の開発機運は高まってきている。本研究の社会的意義としては、　ARDSの患者に水素ガスを吸入させることで慢性期の線維化を抑制し、生命予後やADLの改善が期待されることにある。また、学術的意義の側面では、水素ガスの抗炎症効果の機序として、肺胞マクロファージ内のIL-6分泌抑制とその後のM2様マクロファージの分極抑制の重要性が示唆された。