inibizione dose-dipendente di lesioni gastriche da idrogeno in alcalina bere elettrolisi water

inibizione dose-dipendente di lesioni gastriche da idrogeno in acqua alcalina potabile elettrolisi
Abstract
sfondo
idrogeno è stato segnalato per alleviare i danni in molti modelli di malattia , ed è un potenziale additivo nell'acqua potabile per fornire effetti protettivi per pazienti diversi studi clinici hanno rivelato. Tuttavia, l'assenza di una relazione dose-risposta nell'applicazione dell'idrogeno è sconcertante. Abbiamo tentato di identificare la relazione dose-risposta di idrogeno in acqua alcalina potabile elettrolizzata attraverso l'aspirina indotta gastrica modello di lesione.
Metodi
In questo studio, l'acqua alcalina ricca di idrogeno è stato ottenuto con l'aggiunta di H 2 a elettrolisi dell'acqua in una sola pressione atmosferica. Dopo 2 settimane di bere, abbiamo rilevato il danno della mucosa gastrica con MPO, MDA e 8 OHdG in aspirina ratto indotta modello di lesione gastrica.
Risultati
idrogeno-dose di inibizione dipendente è stata osservata in mucosa dello stomaco. Sotto pH 8,5, 0,07, 0,22 e 0,84 ppm di idrogeno mostrato una elevata correlazione con effetti inibitori presentate da zona di erosione, l'attività MPO e contenuti MDA nello stomaco. istologia gastrico ha dimostrato anche l'inibizione di danno da acqua alcalina ricca di idrogeno. Tuttavia, 8-OHdG livelli nel siero non ha avuto significative di idrogeno-effetto dose-dipendente. pH 9.5 ha mostrato maggiore ma non significativa risposta inibitoria rispetto a pH 8,5.
Conclusioni
idrogeno è efficace per alleviare il danno gastrico indotto da aspirina-HCl, e l'effetto inibitorio è dose-dipendente. La ragione di questo potrebbe essere che l'acqua ricca di idrogeno direttamente interagito con il tessuto bersaglio, mentre la concentrazione di idrogeno nel sangue è stato tamponato da glicogeno epatico, che evoca un effetto dose-risposta soppressa. Bere acqua ricca di idrogeno può proteggere individui sani da danno gastrico causato da stress ossidativo.
Parole
alcalina elettrolisi dell'acqua dose-risposta gastrico infortunio idrogeno Lo stress ossidativo Sfondo
idrogeno endogena è prodotto dalla fermentazione del colon nel tratto gastrointestinale di roditori [1], umani [2], e persino insetti [3, 4]. L'idrogeno penetra rapidamente i tessuti e vasi sanguigni per diffusione libera, e poi viene trasportato in tutti gli organi. La media H 2 concentrazione sullo strato di muco dello stomaco del mouse è di 43 micron [5]. Mentre nel fegato, milza e intestino tenue, le concentrazioni sono 53, 48 e 168 micron, rispettivamente, [6].
Il ruolo fisiologico di H 2 non è ancora chiaro. Ohsawa et al. [7] ha scoperto che l'idrogeno ha un ruolo antiossidante e anti-apoptotica che protegge il cervello contro i danni da ischemia-riperfusione e ictus neutralizzando selettivamente i radicali idrossile e perossinitrito. Questi risultati suggeriscono quindi che H 2 può essere applicato terapeuticamente come gas medicali. Inoltre, l'applicazione clinica di H 2 ha mostrato molti vantaggi aggiuntivi. In primo luogo, H 2 non reagisce con anione superossido radicale e perossido di idrogeno, che hanno importanti ruoli fisiologici [7]. In secondo luogo, può essere facilmente trasportato via gas, acqua potabile, e l'infusione endovenosa; e le sue caratteristiche di distribuzione favorevoli consentono di raggiungere molti organi che altri farmaci potrebbero non raggiungere, concedendo l'accesso nei mitocondri, nucleo, e attraverso la barriera emato-encefalica. E, infine, H 2 suscita pochi effetti collaterali. La sua applicazione in hydreliox, una miscela di respirazione esotico del 49% di idrogeno, il 50% di elio e l'1% di ossigeno, utilizzato in immersioni profonde, dimostra la sua sicurezza per uso umano [8, 9]. Allo stesso modo, sei studi clinici, tra cui il trattamento più lungo è stato di 6 mesi, anche non hanno mostrato effetti avversi rilevabili da idrogeno in acqua potabile, l'emodialisi o infusione endovenosa [10-16].
Negli ultimi cinque anni, gli effetti protettivi evidenti di H 2 sono stati documentati per 63 modelli di malattia e le malattie umane [17], tra cui infarto cerebrale, epatico e danno miocardico, malattia di Parkinson, la sindrome metabolica, infiammazione e allergie, trapianto di organi, e così via [18-20] . Tuttavia, i possibili effetti di idrogeno su lesioni gastriche sono ancora da studiare, e, inoltre, l'assenza di un effetto dose-risposta nell'utilizzo dell'idrogeno come una molecola terapeutica in studi precedenti è sorprendente per diversi motivi. In primo luogo, la quantità di idrogeno occupato da acqua potabile è molto meno inalando 1-4% idrogeno, acqua comunque ricca di idrogeno ha mostrato effetti simili o meglio ancora vantaggioso rispetto idrogeno [10, 21]. In secondo luogo, la quantità di idrogeno endogena generato dai batteri intestinali (circa 1 litro /giorno) è molto più che la quantità di acqua potabile ricca di idrogeno (di solito meno di 50 ml /giorno) [18, 21]. Terzo, bere idrogeno-acqua ricca in diverse concentrazioni, iniettando diverse quantità di soluzione salina idrogeno, o inalazione diverse quantità di gas idrogeno non hanno mostrato una differenza discernibile in effetti [22-24].
In questo studio, alcalino-ricco di idrogeno l'acqua è stata generata tramite elettrolisi. idrogeno misto e azoto (2: 8 e 7: 3) è stato utilizzato per regolare la concentrazione di idrogeno in acqua per ottenere tre concentrazioni di idrogeno differenti (0,07 ppm, 0,22 ppm, 0,84 ppm). Non abbiamo effettuare la neutralizzazione come la maggior parte degli studi hanno fatto in passato [25-28], dal momento che entrambi pH elevato e l'idrogeno possono alleviare lesioni aspirina nello stomaco. acqua alcalina elettrolisi stessa può inibire lesioni gastriche indotte da aspirina [29], e inoltre, il carico alcalino in acqua può evitare un aumento dell'escrezione urinaria di minerali come, calcio e magnesio, causati dalla acidità del corpo [30]. Dose-dipendente effetti inibitori di idrogeno sono stati osservati nello stomaco, ma non erano evidenti nel siero. I risultati suggeriscono un effetto dose-risposta esiste quando l'idrogeno interagisce direttamente con il tessuto, ma una dose elevata di idrogeno non può aumentare gli effetti benefici negli organi bersaglio con i mezzi di sangue.
Metodi
etica dichiarazione
manutenzione degli animali e procedure sperimentali sono state svolte in stretto accordo con il Comitato istituzionale Animal Care e Usa (IACUC) della Tsinghua University, che è un ramo di Pechino cura degli animali e del Comitato Usa. Tutti gli esperimenti sono stati esaminati e approvati dal IACUC (numero di licenza 12-LY-02), e tutti gli sforzi sono stati fatti per ridurre al minimo le sofferenze.
Reagenti impara tutte le soluzioni sono state preparate prima dell'uso. acqua alcalina elettrolisi è stato ottenuto da un elettrolizzatore alcalino dell'acqua dello ione (TK7505, Panasonic, Giappone), un elettrolizzatore commerciale dal Giappone. L'8-OHdG e kit HEL ELISA sono stati acquistati presso l'Istituto giapponese per il controllo di invecchiamento (Jalca). L'acido tiobarbiturico è stato ottenuto da J & K Scientific Ltd; Hexadecyl trimetil ammonio bromuro è stata acquisita da Pechino fiume Alba Biotechnology Co., Ltd; e 3,3 ', 5,5', - tetrametilbenzidina è stato ottenuto da AMRESCO, Stati Uniti
Animali e modello di lesione gastrica
ratti maschi Sprague Dawley ponderazione 150-170 g sono stati acquistati da Pechino Vital River Laboratories, e ospitava. presso il Centro di analisi biomediche, Tsinghua University. L'esperimento è iniziato quando i ratti hanno raggiunto 200-220 g di peso. L'acqua alcalina con l'idrogeno è stato preparato ogni sera da acqua di rubinetto impianto (pH 6,8, conducibilità 40 ms /cm) e riempito in sacchetti di alluminio. Due valori di pH, 8.5 e 9.5, sono stati selezionati in questo studio. pH 8.5 e 9.5 sono i limiti della norma fino acqua potabile in Cina e lo standard per l'elettrolizzatore in Giappone (si veda il Giappone Industrial Standard, JIS T 2004:. 2005), rispettivamente. L'acqua alcalina con pH 8,5 e 9,5 conteneva 0,07 ppm e 0,22 ppm di idrogeno rispettivamente durante l'elettrolisi (L'elettrolizzatore è Panasonic TK7505 dal Giappone). Inoltre, più idrogeno viene sciolto in acqua con idrogeno misto e azoto (2: 8 e 7: 3), che è stato riempito in sacchi di alluminio ad una pressione atmosferica, al fine di produrre 0,22 ppm e acqua ossigenata 0,84 ppm. Utilizzando azoto nelle miscele di gas era una considerazione per la sicurezza. Inoltre, l'atmosfera contiene 78% di azoto, che rende improbabile un gas funzionale nel nostro studio. La concentrazione di idrogeno in acqua è stata misurata con un misuratore portatile idrogeno disciolto DH-35A (DKK-TOA Corporation, Giappone). La concentrazione di idrogeno è stato sostenuto per 24 ore senza cambiamento rilevabile.
Ciascun animale è stato tenuto in una gabbia separata, e aveva libero accesso all'acqua durante la notte 06:00-09:00. L'assunzione di acqua e del peso corporeo sono stati registrati giornalmente per ogni ratto. Tutti i ratti sono stati casualmente distribuiti in 7 gruppi da 6 a 8 ratti ciascuno, e dato acqua potabile diversa (Tabella 1). Gruppo A: pH 9.5, 0.84 ppm H 2, B: pH 9.5, 0.22 ppm H 2, C: pH 8,5, 0,84 ppm H 2, D: pH 8,5, 0,22 ppm H 2, E: pH 8,5, 0,07 ppm H 2, F: pH 6,8, 0 ppm H 2 (acqua di rubinetto impianto), G: pH 6,8, 0 ppm H 2 (acqua di rubinetto impianto ). La dose di idrogeno finale di ogni gruppo è stato elencato nella Tabella 1. Dopo due settimane di trattamento, gli animali sono stati a digiuno per 18 ore con acqua ricca di idrogeno ancora disponibili. L'acqua potabile è stato rimosso un'ora prima ratti essere dosati con 200 mg /kg di aspirina e 0,15 N HCl (8 mL /kg) insieme con 1% di sodio carbossimetilcellulosa di intubazione. Gruppo G fu fame, ma non trattato con aspirina-HCl come indicato nella Tabella 1. Dopo tre ore, gli animali sono stati anestetizzati uretano (1 mg /kg) e il sangue è stata presa dall'aorta addominale, dopo di che sono stati sacrificati per dissanguamento. Tabella 1 gruppo di trattamento e il guadagno medio di peso corporeo, l'assunzione di acqua al giorno e la presenza di lesioni gastriche
gruppi
pH
H 2
( ppm)
H 2
dose (mg /d /kg)
† media ± SE
Aumento di peso (g)
‡ media ± SE
assunzione di acqua (ml /d), media ± SE
Injury

a 9.5
0.84
80,6 ± 1,9
85.5 ± 6.0
25,6 ± 0,8
Sì
B
9.5
0,22
21.1 ± 1.6
81.9 ± 6.4
26,6 ± 2,5
Sì
C
8.5
0.84
80,6 ± 2,4
87,3 ± 5,0
25.9 ± 1.2
Sì
D
8.5
0.22
20.1 ± 0.8
78,5 ± 5,6
25.2 ± 1.4
Sì
E
8.5
0,07
6.8 ± 0.4
92.5 ± 3.0
26.9 ± 1.8
Sì
F
6.8
0 0

89,9 ± 3,5
27,2 ± 1,1
Sì
G
6.8
0 0

81,5 ± 7,0
26,3 ± 0,8
No
Ogni gruppo era composto da 6-8 ratti. † La dose H2 per ogni ratto è stato calcolato (concentrazione di idrogeno x media assunzione di acqua al giorno) /peso medio corporeo. aumento di peso ‡ stato calcolato sottraendo il peso corporeo al primo giorno di trattamento dal peso corporeo prima lesioni gastriche. Non vi è alcuna differenza significativa tra i diversi gruppi.
Valutazione delle lesioni della mucosa gastrica
Dopo animali sono stati sottoposti ad eutanasia, ogni stomaco è stato rimosso, aperto e lavato con PBS. La zona erosa sulla superficie dello stomaco posteriori (score gastrico) è stata misurata sotto un microscopio da dissezione da una persona senza provare il dosaggio. Per la valutazione istologica, un pezzo di muro organo presso la regione inferiore dello stomaco è stato tagliato, paraffina, acido periodico-Schiff (PAS) macchiato, ematossilina contro-macchiato, ed esaminato al microscopio ottico. La mucosa gastrica è stato raschiato dallo stomaco riposo con un vetrino, e conservato a -80 ° C.
Mieloperossidasi (MPO) attività
Ogni campione gastrico è stato macinato da Teflon Potter-Elvehjem omogeneizzatore in 500 microlitri 10 mM tampone fosfato di potassio (pH 7,8) contenente 30 mM KCl, 1% Phenylmethanesulfonyl fluoro e 5 mM EDTA, per ottenere un omogeneizzato. L'omogenato è stato poi centrifugato ed il surnatante è stato utilizzato per rilevare la concentrazione di proteine. Il pellet è stato ri-omogeneizzata in 500 ml di 0,05 M tampone fosfato di potassio (pH 5,4) contenente 0,5% di bromuro di ammonio esadecile trimetil e quindi centrifugata. Il supernatante 100 microlitri è stata poi mescolata con lo stesso volume di tampone di 0,05 M fosfato di potassio (pH 5,4) contenente 15 mM 3,3 ', 5,5', - tetrametilbenzidina e 2% H 2O 2. attività MPO è stato rilevato dal lettore di micropiastre a 630 nm ogni 15 secondi per 5 minuti, ed è stata espressa come unità per mg di proteina. L'unità di MPO è stata definita come un cambiamento di assorbanza (1.0 /minuto) a 630 nm nella temperatura ambiente. La concentrazione totale di proteine ​​nelle omogenati di tessuto è stata misurata dal brillante metodo di colorazione blu Coomassie.
Malondialdeide (MDA) concentrazione relativa
Il MDA generato nella mucosa gastrica, come prodotto della perossidazione lipidica, è stato rilevato da acido tiobarbiturico reazione. mucosa gastrica è stata omogeneizzata da Teflon Potter-Elvehjem omogeneizzatore e ultrasonicated in 500 ml di 0,15 M KCl a 0 ° C per ottenere un omogeneizzato. L'omogenato è stato separato in due tubi. Uno è stato usato per misurare la concentrazione di proteine, mentre l'altra 150 microlitri è stato utilizzato per rilevare MDA. Proteina stato denaturato mediante aggiunta di 150 ml di SDS, 150 ml di acido acetico e 150 ml appena preparati 0,82% soluzione di acido tiobarbiturico. La miscela è stata posta in un bagno di acqua bollente per 45 minuti, poi raffreddata e centrifugata. Il surnatante è stato utilizzato per determinare la concentrazione relativa MDA dal lettore di micropiastre a 532 nm.
Misurazione di siero 8-idrossi-2'-deossiguanosina (8-OHdG)
8-OHdG concentrazione è un biomarker di danno al DNA e è stato rilevato da un kit ELISA (Cat. IM-KOGHS 040914E) presso l'Istituto Giappone per il controllo di invecchiamento. Il test è stato condotto seguendo le istruzioni del produttore.
Hexanoyl-lisina (HEL) concentrazione addotto
HEL è anche un biomarker per lo stress ossidativo. Le concentrazioni HEL nel siero sono stati determinati da un kit ELISA (Cat. KHL-700 /E) presso l'Istituto Giappone per il controllo di invecchiamento. Il test è stato eseguito seguendo le istruzioni del produttore.
Analisi statistica
risultati sono stati presentati come media ± errore standard (SE), ei dati sono stati confrontati con analisi della varianza (ANOVA) prova un modo per PASW Statistics 18. le differenze sono state considerate significative quando il P-value è inferiore a 0,05 da Tukey prova.
Risultati
consumo di acqua potabile e gastrico danni
Come previsto, il volume medio del consumo di acqua e l'aumento di peso medio per ogni ratto erano simili tra i gruppi di trattamento, come mostrato nella Tabella 1. Questi risultati implicano che sia il pH (8,5 e 9,5) e la concentrazione di idrogeno in acqua potabile (0,84 ppm, 0,22 ppm e 0,07 ppm) non ha influenzato il desiderio degli animali di consumare l'acqua, e quindi i ratti cresciuti alla stessa velocità. Così, il danno gastrico non avrebbe dovuto essere colpiti da eventuali differenze di comportamento potabile.
Risultati anatomici hanno mostrato che i gruppi ad alto pH 9.5, ad alta concentrazione di idrogeno 0.84 ppm, o entrambi (gruppi A, B e C), hanno avuto l'inibizione significativa del danno gastrico rispetto alla struttura potabile gruppo acqua di rubinetto (gruppo F) (Figura 1). E allo stesso pH, significativa idrogeno dose inibizione dipendente è stata osservata nei gruppi C, D ed E. Se gli effetti inibitori e le concentrazioni di idrogeno sono stati confrontati, è stato trovato un'alta correlazione positiva (Tabella 2). Allo stesso concentrazione di idrogeno, pH elevato disponibile anche più di inibizione (ad esempio A e C, o B e D), anche se gli effetti non erano statisticamente significative. Figura 1 Misurazione del punteggio gastrica (la zona di erosioni gastriche) di 7 gruppi. I valori sono la media ± SE per 6 a 8 animali. **: P < 0,01, rispetto a (controllo acqua neutra) Gruppo F. #: P < 0,05, rispetto al gruppo E (basso idrogeno e gruppo pH basso).
Tabella 2 Correlazione tra effetti di inibizione e concentrazioni di idrogeno in acqua pH 8,5 elettrolisi
Gruppo
Erosione
†
MPO
†
MDA
†
8-OHdG
‡
C: H2 (6.8 mcg /d /kg)
2,1%
1,6%
32,6%
-2,3%
d: H2 (20,1 mcg /d /kg)
13,6%
36,8%
36,8% 41,9%

E: H2 (80,6 mcg /d /kg)
38,6%
77,3%
61,9%
41,4%
coefficiente di Pearson
0.990
0,952 0,999

0,633
† mucosa effetto protettivo per ogni concentrazione di idrogeno è stato calcolato (livello di danno in gruppo F - livello di danno nel gruppo C o D o e) /(livello danni nel gruppo F -. livello di danno nel gruppo G)
‡ nel siero, dal momento che il danno gastrico non ha influenzato il siero livello 8-OHdG, l'effetto protettivo è stato calcolato (livello di danno in gruppo F - livello di danno nel gruppo C o D o e ) /livello di danno nel gruppo F.
effetti inibitori sono state evidenziate anche attraverso colorazione istologica. Le diverse regioni dello stomaco avevano differenti livelli di danno, che non erano coerenti all'interno di un gruppo di dose. Abbiamo scoperto che la regione inferiore dello stomaco era solitamente uniformemente danneggiata da aspirina-HCl, e nessuna erosione sanguinamento bosco era stato osservato in quella regione. Pertanto, i tessuti istologici da quella parte sono stati scelti per il confronto, come mostrato in Figura 2a. Come previsto, forte erosione non è stata osservata in tutti i campioni (Figura 2b). I campioni di gruppo G avevano strato mucoso intatto. Gruppo F ha dimostrato che la superficie della mucosa aveva staccato detriti cellulari, così come la produzione di muco difettoso in molte regioni, che sono state indicato nella figura 2b. I campioni provenienti da gruppi A e C avevano strato di muco relativamente intatte, e la maggior parte delle cellule muco secrezione erano ancora funzionali rispetto al gruppo F, che ha illustrato gli effetti inibitori di elettrolisi dell'acqua ricca di idrogeno. Gruppo B, D ed E sono stati anche macchiato e controllate sotto il microscopio, e avevano livelli medi di lesione (sui file 1: Figura S2). Ma il fenotipo non può essere quantificato. Figura 2 La posizione del campione istologico (a) e colorazione PAS dello stomaco ghiandolare da gruppi A, C, F, e G (b). freccia blu indica lo strato di muco (rosso) sulla superficie della parete interna, e la freccia rossa sottolinea morenti e cellule staccate. frecce nere indicano le cellule che producono muco (rosso). Ingrandimento: 100. Tutte le immagini mostrano il fenotipo rappresentante dei loro campioni corrispondenti
ricco di idrogeno elettrolisi dell'acqua alleviato neutrofili mediata l'infiammazione e lo stress ossidativo nello stomaco mucosa
mieloperossidasi (MPO) l'attività dalla mucosa è stato rilevato dal tiobarbiturico. reazione acida e normalizzata con concentrazione di proteine ​​per ogni campione. Le attività sono state inibite da pH 9,5 e 8,5 acqua elettrolizzata in modo dose-dipendente di idrogeno rispetto al gruppo F (figura 3). I livelli di inibizione erano ben correlati con la dose di idrogeno (Tabella 2). Figura 3 L'effetto dell'idrogeno sull'attività MPO nella mucosa gastrica dopo feriti da aspirina-HCl. I valori sono la media ± SE per 6 a 8 animali. *: P < 0,05, rispetto ai gruppi E (basso idrogeno e gruppo pH basso) o (controllo acqua neutra)
malondialdeide (MDA) F. È generato da specie reattive dell'ossigeno (ROS), e come tale, viene saggiato in vivo come un biomarker di stress ossidativo. La mucosa contenuti MDA nei gruppi trattati acqua elettrolitica ricchi di idrogeno ha mostrato una riduzione significativa rispetto all'acqua inalterato potabile gruppo (Figura 4). Ed il modello inibizione è simile ai risultati di punteggio gastrica e l'attività MPO. Figura 4 livelli di MDA nella mucosa gastrica di 7 gruppi. La quantità di MDA è stata normalizzata con il livello di MDA dal gruppo G (nessun controllo infortunio). I valori sono la media ± SE per 6 a 8 animali. *: P < 0,05, rispetto a (controllo acqua neutra) Gruppo F.
Elettrolisi dell'acqua ricca di idrogeno ha ridotto il livello di 8-OHdG nel siero
8-OHdG è una delle forme predominanti di danni al DNA radicali liberi indotti a nuclei e mitocondri, e quindi è stato ampiamente utilizzato come biomarker per lo stress ossidativo e carcinogenesi. I livelli sierici di 8-OHdG sono ridotti significativamente nei gruppi ad alto idrogeno (concentrazione di idrogeno maggiore o uguale a 0,22 ppm) rispetto al gruppo di controllo rubinetto F (figura 5). Tuttavia, al contrario di altri endpoint prova, livelli di riduzione e dosi di idrogeno non erano correlati a pH 8,5 gruppi, suggerendo che un effetto dose-risposta non era presente nel siero 8-OHdG (Tabella 2). L'altro risultato diverso in prova 8-OHdG era che il gruppo G ha avuto analogo livello con il gruppo F, che potrebbe indicare entrambi i gruppi avevano livelli di 8-OHdG sfondo. Un altro indicatore di stress ossidativo, Hel, che rileva la perossidazione lipidica, è stato testato anche nel siero, ma i risultati non ha mostrato differenze significative tra tutti i gruppi (file aggiuntivo 1: Figura S3). Figura 5 Il siero livello 8-OHdG in diversi gruppi. I valori sono la media ± SE per 6 a 8 animali. ***: P < 0.001, rispetto al gruppo E (basso idrogeno e gruppo pH basso), F (controllo acqua neutra) o G (nessun controllo infortunio).
Discussione
Come accennato in precedenza, una questione sconcertante nella domanda di idrogeno è la mancanza di effetto dose-risposta. Questo studio ha fornito alcune prove che l'idrogeno dose-dipendente effetti inibitori possono essere osservati nel modello di lesioni allo stomaco aspirina-indotta tramite l'acqua alcalina elettrolisi, e, quindi, l'assenza di una relazione consolidata tra i livelli di dose e gli effetti può essere una conseguenza del metodo di consegna, disegno sperimentale, e organo bersaglio.
nel nostro studio, abbiamo dato tre diverse concentrazioni di idrogeno in acqua alcalina, e abbiamo osservato evidenti effetti dose-dipendenti nella mucosa dello stomaco, mentre la maggior parte altri rapporti confrontati solo gli effetti, con o senza l'idrogeno [31-37]. Tutti loro applicato elevata concentrazione di idrogeno da 0,8 ppm e 1,5 ppm, e tutti osservati effetti protettivi contro varie malattie o cure mediche. Anche se non ha dato l'ammontare esatto di bere degli animali, siamo in grado di stimare la dose di idrogeno dalla sua concentrazione in quanto gli animali erano sempre liberi di accedere all'acqua e idrogeno non cambiare il loro comportamento potabile. Solo uno studio applicato due concentrazioni di idrogeno differenti (0,08 e 1,5 ppm) nel trattamento del modello murino della malattia di Parkinson. Tuttavia, i loro risultati suggerito entrambi i dosaggi avuto una funzione simile per alleviare lo stato di avanzamento della neurodegenerazione [22]. Un'altra differenza principale tra i nostri e gli studi precedenti è che l'idrogeno è stato consegnato attraverso l'acqua potabile direttamente nello stomaco, invece di essere trasportati dal sangue agli organi bersaglio [17, 18]. L'acqua può essere assorbito nello stomaco, e crediamo che la concentrazione di idrogeno nelle cellule della mucosa dello stomaco variano a seconda della concentrazione di idrogeno in acqua. Tuttavia, per gli altri organi non può essere il caso, poiché l'idrogeno entra nel sangue prima, e poi viene trasportato a tutti gli organi in tutto il corpo. La farmacocinetica idrogeno non è pienamente compreso; Eppure, un recente studio ha dimostrato che il glicogeno epatico può accumulare idrogeno dall'acqua [38] potabile. Questo studio non solo ha rivelato una delle ragioni per cui il consumo di anche una piccola quantità di idrogeno in un breve lasso di tempo migliora efficacemente vari modelli di malattia, ma anche suggerito che la concentrazione di idrogeno può essere tamponato nel sangue. Consideriamo questo effetto tampone glicogeno come uno dei motivi per l'assenza di fenomeni di dose-risposta in molti altri studi. In questo studio, i livelli di 8-OHdG nel siero modificati senza effetto dose-dipendente che supporta questa ipotesi.
Anche se i gruppi con elevata concentrazione di idrogeno hanno mostrato significativamente più bassa nel siero livello 8-OHdG rispetto al gruppo di acqua potabile di rubinetto impianto dopo la lesione gastrica , era sorprendente che gruppo G, che non era stato ferito con l'aspirina-HCl, aveva quasi lo stesso livello di 8-OHdG come il gruppo feriti F. Questo potrebbe significare che poco danno al DNA si è verificato nello stomaco, o che la mucosa dello stomaco danneggiate non ha rilasciato 8-OHdG in sangue durante il periodo post infortunio 3 ore. L'idrogeno potrebbe aver ridotto il livello di fondo di 8-OHdG nel siero. Pensiamo che questo potrebbe essere lo stesso motivo per il livello HEL invariato nel siero. Il danno ossidativo nello stomaco non ha influenzato il sangue molto, e il livello di HEL sfondo è troppo bassa per essere rilevata dal nostro kit.
Anche se molti punti finali sono stati testati nel nostro modello di lesione, il punteggio gastrica, l'attività MPO e la quantità MDA sono i migliori. L'erosione gastrica è evidente al microscopio di dissezione 3 ore dopo il trattamento con aspirina-HCl, e la zona di erosione può essere calcolata usando un micro-righello. Tuttavia, la gravità di erosione non era stata considerata maggior parte degli studi precedenti hanno fatto. Alcune aree di erosione erano macchie bianche irregolari, mentre il sanguinamento potrebbe essere visto in altre regioni. Non c'è una regola per impostare i pesi per i diversi livelli di gravità di erosione. Riteniamo che potrebbe essere un possibile miglioramento, che può essere fatto per questo modello di lesione in futuro.
MPO è più abbondantemente espresso in granulociti neutrofili. evidenze sostanziali hanno suggerito che l'infiammazione dei neutrofili-mediata è coinvolto nello sviluppo di lesioni gastriche aspirina-indotta [39-42]. Naito et al. [29] pensa che l'attività MPO aumentata nella mucosa gastrica dopo il trattamento con aspirina 1 he persisteva a 3 h, e potrebbe essere ridotto pH 10 acqua elettrolizzata. L'infiammazione è generalmente indotta dalle cellule morenti nel tessuto. È difficile rilevare direttamente la quantità di cellule morenti da mucosa, poiché alcuni di essi sono già a pezzi. Così, esaminando le cellule infiammatorie viventi è una scelta saggia.
Lo stress ossidativo è uno dei principali effetti causati dal trattamento con aspirina nello stomaco. E l'idrogeno è stato segnalato per alleviare lo stress ossidativo in molti tessuti [17, 18]. MDA è uno dei più noti biomarker per lo stress ossidativo. Proviene dalla degradazione dei lipidi polinsaturi da specie reattive dell'ossigeno. È una delle molte specie elettrofilo reattivi che possono formare addotti proteici covalenti cui prodotti finali lipoxidation come avanzata (ALE). Prima abbiamo visto i risultati, avevamo paura che MDA è troppo reattivo per essere rilevata nei campioni che erano stati conservati in frigorifero per diverse settimane. Fortunatamente, i risultati hanno mostrato una consistente riduzione di MDA con la dose di idrogeno, che dimostra che è un endpoint affidabile e stabile nel modello di lesione aspirina-HCl.
L'espressione del TNF-α è stato segnalato per essere notevolmente migliorato nel aspirina-HCl feriti stomaco e siero [29]. E bere acqua alcalina elettrolisi potrebbe diminuire TNF-α, sia a livello di proteine ​​e mRNA. Abbiamo testato anche il livello di mRNA di TNF-α nello stomaco e il TNF-α mRNA fatto aumento nello stomaco feriti. Tuttavia, non abbiamo trovato cambiamento significativo tra i diversi gruppi di trattamento (sui file 1: figura S4). Potrebbe essere dovuto al punto di tempo di raccolta del campione di tessuto. TNF-α è un risponditore presto per la lesione gastrica e può indurre l'apoptosi delle cellule epiteliali gastriche così come le cellule endoteliali [43-45]. L'inibizione significativa di espressione dell'mRNA del TNF-α per il trattamento delle acque elettrolisi può essere osservata a 1 ora dopo il trattamento con aspirina [29], ma non a 3 ore quanto comunicato con l'autore di questo lavoro precedente. A 1 ora dopo il trattamento con aspirina-HCl, l'erosione non può essere facilmente osservato, il che significa che lo strato mucoso è ancora relativamente intatto. A quel tempo, ogni pezzo dello stomaco può avere simile livello di mRNA di TNF-α. Tuttavia, quando alcuni erosioni formate a 3 ore, diversi pezzi di parete gastrica possono avere diversi livelli di mRNA di TNF-alfa, in quanto le parti di erosione sono relativamente più gravemente danneggiati. Riteniamo che sia meglio prendere l'intero stomaco per il TNF-α mRNA quantificazione altro che un pezzo di una parete dello stomaco, ma avrà bisogno di un doppio numero di animali.
Un altro punto in questione è il meccanismo di idrogeno-ricchi acqua indotta danno effetti inibitori alcaline elettrolisi. I primi lavori già dimostrato che l'inibizione del danno gastrico è indirettamente indotta da trattamenti elettrolisi dell'acqua alcalina continua, ma non per interazione diretta di acqua alcalina elettrolisi e aspirina [29]. Inoltre, gli effetti inibitori di acqua alcalina elettrolisi non sono stati causati, riducendo l'acidità gastrica, che potrebbe influenzare l'assorbimento di aspirina [29]. L'idrogeno in acqua alcalina elettrolisi è stato suggerito come un molecolare attiva. Ohsawa et al. trovato la reazione diretta tra idrogeno e radicali idrossilici e perossinitrito [7]. Tutti gli autori hanno letto e approvato il manoscritto finale.

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