水素の医療応用 – 医療応用

予防及び治療用医療ガスとしての分子水素:水素医学の始まり、発展、そしてその有用性
学術雑誌名 Pharmacology&Therapeutics(2014),http://dx.doi.org/10.1016/j.pharmathera.2014.04.006
表題 Molecular hydrogen as a preventive and therapeutic medical gas :
initiation, development and potential of hydrogen medicine(訳:予防及び治療用医療ガスとしての分子水素:水素医学の始まり、発展、そしてその有用性)
著者 S. Ohta (日本医大)
概要 分子水素(H2)の医療応用研究の第一人者である著者が当該分野の研究、応用の最新状況についてその歴史と現状について紹介している。分子水素は体内では不活性な分子と考えられていたが著者らの研究により初めて生体内で・OHのような強い活性酸素と反応してその傷害作用を軽減することが発見され、水素の予防医学、治療応用の研究が近年急速に発展してきた。水素は既存の抗酸化剤に比べて極めて特徴的な利点を有している。すなわち、水素は速やかに組織や細胞に入り、正常な酸化還元反応に影響することなく傷害性の活性酸素種を還元するのでほとんど副作用がない。さらには、ガスとして吸引、水素水として飲水、水素水―生理食塩水の注射、水素温浴、目の点眼剤等その投与法が広く優れた利点がある。また、活性酸素種と直接反応するとともに遺伝子発現への作用を介する間接的な作用も報告されている。遺伝子制御を介して抗炎症作用、抗―アトポーシス作用、エネルギー代謝の促進作用等が認められている。モデル動物を用いた試験、臨床研究等が広範囲に展開されている。この様に多くの既存薬が標的分子に限って作用するのと比べて水素はそれらとは違って、優れた効果とともに副作用がないことから多くの疾患に対して医療応用への可能性と期待が高まっている。
分子水素は新たな抗酸化剤で、ミトコンドリア病の改善に有効
学術雑誌名 Biochem. Biophys.Acta(2011), doi:10.1016/j.bbagen. 2011.05.006
表題 Molecular hydrogen is a novel antioxidant to efficiently reduce oxidative stress
with potential for improvement of mitochondrial diseases(訳:分子水素は新たな抗酸化剤として効率よく酸化ストレスを減少し、ミトコンドリア病の改善能力を有する。)
著者 S. Ohta (日本医大)
概要 ミトコンドリアは酸化ストレスの主要源である。急性の酸化ストレスは組織障害を招きそれが続くと多くの疾患、がん、老化などの引き金となる。しかしながら、これを制御する適切な抗酸化剤は知られていなかったが著者らは分子水素が効率的な抗酸化剤として医療応用できる可能性を報告してきた。本報では著者らが初めて分子水素の機能をNature Medicineに発表して以来38を超える疾患に対して予防、治療、臨床研究が多くの学術誌に報告されて来ておりこれらの文献について最近の進歩を概括する。 水素の摂取法は水素水飲水、水素ガス吸引、水素水含有生理食塩水の注射、入浴、目への点眼等その利用性は多岐にわたっている。水素水は酸化ストレスのみならず抗炎症、抗アレルギー作用等が報告されている。予備的な臨床試験ではミトコンドリア病の病態改善が認められた。このように分子水素は予防医療、治療の両面において有用な抗酸化時としての機能がわかってきたが今後さらに分子レベルでの研究によって少量の水素がなぜ有効かという点の解明が期待される。
分子水素の進化:臨床的に重要な特筆すべき治療法(総説)
学術雑誌名 Med.Gas. Res. 2013, 3:10
表題 The evolution of molecular hydrogen: A noteworthy potential therapy with clinical significance(訳:分子水素の進化:臨床的にも重要な水素の注目すべき治療法)
著者 B. J. Dixson (Loma Linda 大、USA)
概要 分子水素の研究はここ数年画期的な変化、進歩を遂げている。水素は細胞レベルで作用する点から極めてユニークであり、水素は脳関門を通り、ミトコンドリア、さらには細胞核移行することができる。その結果、細胞に対して抗酸化作用、抗—アポトーシス作用、細胞保護作用等の優れた作用を示す。また、水素はガス、水溶液、生理食塩水溶液としても使用できるという多くの利点がある。副作用はほとんどなくすぐれた医療用ガスとして心臓や、脳血管疾患、呼吸器疾患等多くの疾患に適用できる理想的な素材である。このように現時点で欠点は見当たらないがさらなる研究も必要であろう。 本総説では多くの文献を総括的に徹底的に調べて解析し、新たな治療法としての水素の有用性を概説する。
水素医学の最近の進歩
学術雑誌名 Current. Pharm. Design, 2011, 17, in press
表題 Recent Progress Toward Hydrogen Medicine: Potential of Molecular Hydrogen
for Preventive and Therapeutic Application(訳:水素医学の最近の進歩:分子水素の予防及び治療応用の将来性)
著者 S. Ohta (日本医科大学)
概要 持続的な酸化ストレスは多くの生活習慣病や、ガン、老化の主因の一つである。また、急性の酸化ストレスは組織に重篤な障害を与える。酸化障害は臨床的にも重要であるにもかかわらず抗酸化剤の臨床応用は限られていた。 筆者らは分子水素(H2)が新たな抗酸化剤として予防、治療用途として有用である事を始めて提唱した(Osawa et al., Nature Med., 2007: 13,688-94)。
水素は選択的な抗酸化剤:動物実験と臨床試験の現状
学術雑誌名 J. Int. Med. Res., 2010; 38:1893-1903
表題 Hydrogen as a selective Antioxidant: a Review of Clinical and Experimental Studies(訳:水素は選択的な抗酸化剤:動物実験、及び臨床試験の現状)
著者 Y. Hong et al, (Zhejiang Univ.:浙江大学、中国)
概要 酸化ストレスは多くの疾患の原因となっている。しかしながら、現在使用されている抗酸化剤は毒性が高くその投与法が限られており、より安全でより効果的な抗酸化剤が要望されている。 分子水素(H2)は選択的に高毒性の反応性酸素種(ROS)レベルを低減する抗酸化剤として注目され、最近の多くの研究によれば、H2はガス吸引、経口投与で水へのほぼ飽和濃度の0.8mMで虚血再還流障害や炎症、神経障害等の多様な動物モデルにおいて有効な作用が明らかになってきた。
水素の臨床応用(総説)
学術雑誌名 日本医事新報、No.4548, 2011.6.25, p86~91
表題 治療薬としての水素、その臨床応用に向けて
著者 中尾篤典(所属機関 ピッツバーグ大学医学部外科)
概要 近年、水素分子(H2)が虚血再還流障害を始めとする種々の疾患モデル、更には2型糖尿病、メタボリックシンドローム等ヒトの生活習慣病等の臨床試験においてその有用性が示され水素の医療応用の研究が急速に進み、注目されている。
水素の最先端の医療応用研究が学会で注目される
学術雑誌名 「第33回日本分子生物学会年会」と「第83回日本生化学会大会」の合同大会
表題 4W14-p 水素医学の展開(Development of Hydrogen Medicine)
著者 太田成男(日本医科大学)、大野欣司(名古屋大学)
概要 水素研究が学会のトピックスとして取り上げられ、水素医学の現状、酸化ストレス抑制作用に加えて水素の新たな作用機作として細胞内シグナル伝達機構、パーキンソン病や筋疾患、心筋梗塞に対する予防効果、医療ガスとしての水素の6演題が発表され多くの研究者の関心を集めた。
水素による抗酸化治療と予防
学術雑誌名 実験医学、Vol.26,No.13,(8月号), P2074~2080, 2008/日老医誌、2008:45:355-362
表題 水素分子による新しい概念の抗酸化治療法と予防医学
著者 太田成男、大沢郁朗(日本医科大学)
概要 水素分子(H2)の有する治療剤及び予防剤としての有用性に関して、著者らのこれまでの研究成果を紹介した。 水素分子(H2)は適度な還元力をもち、有害な活性酸素種を選択的に還元消去し、細胞培養系で酸化ストレスによる細胞障害を軽減する。 動物個体レベルにおいても、虚血再還灌流により急激な酸化ストレスを与えた時、水素ガス吸引によって動物組織は保護された。 さらに、水に溶かしたH2を与えると、病態モデルマウスの動脈硬化や認知機能低下は抑制された。 これらにより、水素分子の治療・予防効果が示唆された。