Hydrogen therapy for re-perfusion injury after decompressive craniectomy against malignant cerebral infarction

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K09034
• 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: National Defense Medical College
• Principal Investigator: Satoru Takeuchi 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 脳神経外科学, 講師 (30794127)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 再灌流障害 / 酸化ストレス / 水素 / 広範囲脳梗塞 / 減圧開頭術

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to investigate the effect of hydrogen for re-perfusion injury after decompressive craniectomy against malignant cerebral infarction. We examined that effect using the intraluminal filament middle cerebral artery occlusion stroke model in rats. Rats were randomly divided into three groups: sham, non-hydrogen group (vehicle), hydrogen group. The evaluations of histological and functional outcome were done at 24 and 48 hours after stroke. Hydrogen group exhibited a significantly lower number of 8-OHdG and
TUNEL positive cells in the brain cortex and hippocumpus at 24 and 48 hours after stroke. At 24 hours, hydrogen reduced infarction volume and improved functional outcome.

Free Research Field

脳神経外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

広範囲脳梗塞は依然予後が極めて不良な疾患群である。減圧開頭術が適応となる場合があるが、術後難治性の頭蓋内圧亢進状態となる症例をしばしば経験し、再灌流障害は病態の１
つと考えられる。また、活性酸素腫が再灌流障害の病態に深く関与していることが示されており、我々は、強い抗酸化作用を示す水素が治療手段の1つとなり得ると考え、本研究を施行した。本研究により、広範囲脳梗塞に対する減圧開頭術後における水素投与は、再灌流障害を抑制することにより機能予後改善につながることが示唆され、新たな治療戦略の１つとなり得ると考えられた