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2021 年度 実績報告書

医療ガス・水素による脳梗塞神経障害予防効果と持続的酸化ストレス抵抗性のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 20K07133
研究機関九州大学

研究代表者

野田 百美  九州大学, 薬学研究院, 准教授 (80127985)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード水素ガス / 虚血再灌流障害 / 中大脳動脈梗塞 / ミトコンドリア / エネルギー代謝 / 高速液体クロマトグラフ / コエンザイムQ / 免疫細胞
研究実績の概要

卒中・脳梗塞と呼ばれる脳虚血・再灌流障害は、神経細胞体(灰白質)の障害に加え、神経軸索部分(白質)の障害が後遺症に大きく関与している。そこで白質のモデルとして用いたマウス視神経では、予めH2含有飲用水を投与したマウスから摘出した視神経がin vitroで虚血障害抵抗性を示したため、in vivoでも同様に虚血・再灌流による神経障害を予防できるのかを検討した。7日間H2水あるいは水道水(コントロール)を飲ませたマウスを用い、脳梗塞モデルを作成した。脳梗塞モデルは、中大脳動脈(MCA)梗塞90分後、再灌流を行い、24時間後に脳固定、梗塞巣を染色・観察した。7日間という期間が短かったのか、90分
という脳梗塞時間が長すぎたのか、H2水とコントロール群で、脳梗塞部位の面積に顕著な差は見られなかった。
酸化ストレス抵抗性のメカニズムをミトコンドリアのレベルで観察するため、Neuro2A細胞株(神経細胞モデル)およびヒト・ミクログリア細胞株(免疫細胞モデル)を用いて、ミトコンドリアを単離し、エネルギー代謝の変化を観察した。キノン(Q)結合チャンバーと呼ばれる場所でH2によって電子(e-)およびプロトン(H+)が提供されると仮定すると、キノンの還元型ユビキノールが増えると、電子伝達系が活性化され、ATP産生が亢進するというラット心臓で観察されたことと一致する。細胞をH2あるいはN2(窒素ガス:コントロール)でバブリングした培地で毎日培地交換を行い、その後、ミトコンドリアを単離し、HPLC(高速液体クロマトグラフ)で解析した。その結果、いずれの細胞種でも、H2群でコエンザイムQの増加が観察された。また、免疫細胞では、H2群で細胞数に変化はないものの、ミトコンドリアが減少することがわかった。

備考

ロシア連邦・ヴォロネジ医学大学内に、日露分子状水素生物医学研究センターを設立、日本代表に就任(HP作成は現在、中断)

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 西安交通大学 /ライフサイエンス工学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      西安交通大学 /ライフサイエンス工学
  • [国際共同研究] 国際医療ガス治療協会(ウクライナ)

    • 国名
      ウクライナ
    • 外国機関名
      国際医療ガス治療協会
  • [国際共同研究] シベリア州立医学大学(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      シベリア州立医学大学
  • [雑誌論文] 医療ガス水素による脳神経障害抑制効果と持続的酸化ストレス耐性のメカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      野田百美
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 54(3) ページ: 44-46

  • [雑誌論文] Safflower leaf ameliorates cognitive impairment through moderating excessive astrocyte activation in APP/PS1 mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang T, Shuangxi Zhang S, Peng Y, Wang Y, Gao P, Hu Y, Wang Z, Noda M, Hiramatsu M, Liu J, and Long J.
    • 雑誌名

      Food & Function

      巻: 15;12(22) ページ: 11704-11716

    • DOI

      10.1039/d1fo01755a

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel strategy for treating cancer: Understanding the role of Ca2+ signaling from nociceptive TRP channels in regulating cancer progression.2021

    • 著者名/発表者名
      Hsu WL, Noda M, Yoshioka T, Ito E.
    • 雑誌名

      Exploration of Targeted Anti-tumor Therapy

      巻: 2:401-15 ページ: 401-415

    • DOI

      10.37349/etat.2021.0005

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Homeostatic and endocrine responses as the basis for systemic therapy with medical gases: ozone, xenon and molecular hydrogen.2021

    • 著者名/発表者名
      Nazarov EI, Khlusov IA, Noda M.
    • 雑誌名

      Medical Gas Research

      巻: 11 (4) ページ: 174-186

    • DOI

      10.4103/2045-9912.318863

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neuroprotective and preventative effects of molecular hydrogen.2021

    • 著者名/発表者名
      Noda M, Liu J, Long J.
    • 雑誌名

      Curr. Pharm. Design

      巻: 27(5) ページ: 585-591

    • DOI

      10.2174/1381612826666201019103020

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydrogen medicine: A rising star in gas medicine.2021

    • 著者名/発表者名
      Du D, Zhao L, Shen M, Noda M, Qin S, Long J, Sun X, and Liu J.
    • 雑誌名

      Traditional Medicine and Modern Medicine

      巻: 3(3) ページ: -

    • DOI

      10.1142/S2575900020300052

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 甲状腺ホルモンによるグリア細胞の制御2021

    • 著者名/発表者名
      野田百美
    • 雑誌名

      生体の科学【増大特集】脳とからだ

      巻: 72(5) ページ: 412-415

  • [学会発表] Involvement of microglia and medical gas therapy for the persistent fatigue after COVID192021

    • 著者名/発表者名
      Mami Noda
    • 学会等名
      第44回日本神経科学会大会・CJK第1回国際会議
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular hydrogen-induced stomach-brain connection and attenuation of stress-induced fatigue.2021

    • 著者名/発表者名
      Mami Noda.
    • 学会等名
      Russian scientific-practical conference with international participation Stress and Human Health(招待講演)(国際学会)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hydrogen inhalation for the elderly2021

    • 著者名/発表者名
      Mami Noda
    • 学会等名
      The effect of molecular hydrogen on cardiovascular disease and the elderly
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 視神経における虚血・再灌流後のミエリン・軸索障害とグリアの関与2021

    • 著者名/発表者名
      野田 百美
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会・第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 招待講演
  • [備考] 病態生理学分野 研究紹介

    • URL

      https://seiri.phar.kyushu-u.ac.jp/

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公開日: 2022-12-28  

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