Odmerka odvisno zaviranje poškodbe želodca z vodikom v alkalnem elektrolizo pitno vodo

Odmerka odvisno zaviranje poškodbe želodca z vodikom v alkalnem elektrolizo pitno vodo
Abstract
ozadju
vodik, so poročali za lajšanje škodo na številnih modelih bolezni, in je potencialni aditiv s pitno vodo zagotoviti zaščitne učinke bolniki so več kliničnih študij ni pokazala. Vendar pa odsotnost razmerja med odmerkom in odzivom pri uporabi vodika, je zavajajoče. Poskusili smo ugotoviti razmerja med odmerkom in odzivom vodika v alkalnem elektrolizo pitne vode z aspirinom inducirane želodca modela poškodbe.
Metode
V tej študiji je vodik bogate alkalno vodo, pridobljen z dodatkom H 2 do elektrolizo vode na eni atmosferi pritiska. Po 2 tednih pitja, smo odkrili želodčne poškodbe sluznice skupaj z MPO, MDA in 8-OHdG v podganji aspirina inducirano modela poškodb želodca.
Rezultati
zaviranja odvisna vodik odmerkom opazili v želodcu sluznice. V skladu s pH 8,5, 0,07, 0,22 in 0,84 ppm vodika so pokazali visoko korelacijo s zaviralne učinke, ki jih erozijsko območje, MPO dejavnosti in vsebine MDA v želodcu pokazala. Želodca histology tudi pokazala inhibicijo škode po vodikovega bogati alkalno vodo. Vendar pa je 8-OHdG ravni v serumu niso imeli odvisen učinek pomemben vodik odmerke. pH 9,5 je pokazala višje, vendar ni pomemben zaviralni odziv v primerjavi s pH 8,5.
sklepe
Vodik je učinkovita pri lajšanju škodo v želodcu, ki ga aspirin-HCl povzročeno, in zaviralni učinek je odvisen od odmerka. Razlog za to je lahko, da vodik bogate vode neposredno v interakciji s ciljno tkivo, medtem ko je bila koncentracija vodika v krvi blažilo z jeter glikogena, ki vzbuja učinek zatreti odmerkom in odzivom. Pitje vodik, bogato z vodo, lahko zaščitijo zdravih posameznikov iz želodca škode zaradi oksidativnega stresa povzročajo.
Ključne besede
Alkalna elektrolizo vode odmerek-odziv želodca vodik poškodbe oksidativni stres Ozadje
endogenega vodika se proizvaja z kolona fermentacije v prebavnem traktu glodavcev [1], človeku [2], in celo žuželke [3, 4]. Vodik hitro prodre tkiva in krvne žile s prostim difuzijo, nato pa se prevaža na vseh organih. Povprečna H 2 koncentracijo na sluzi plast želodca miške je 43 LM [5]. Medtem ko je v jetrih, vranici in tankega črevesa, koncentracije so 53, 48 in 168 uM oziroma [6].
Fiziološko vlogo H 2 še ni jasno. Ohsawa sod. [7] ugotovili, da ima vodik antioksidativno in anti-apoptotske vlogo, ki ščiti možgane pred ishemične-reperfuzijske poškodbe in kapi s selektivno nevtraliziranje hidroksilne radikale in peroksinitrit. Ti rezultati torej kažejo, da H 2 mogoče uporabiti terapevtsko kot medicinski plin. Poleg tega je klinična uporaba H 2 pokazale številne dodatne prednosti. Prvič, H 2 ne reagira s superoksid anionskim ostankom in vodikovega peroksida, ki ima pomembno vlogo fiziološke [7]. Drugič, ga lahko zlahka dostaviti prek plina, pitne vode in intravenozno infuzijo; in njegove ugodne distribucijske funkcije omogočajo, da dosežejo številne organe, da drugih zdravil ni mogoče doseči, to odobritev dostopa v mitohondrije, jedra in preko krvno-možgansko pregrado. In končno, H 2 izvabi malo stranskih učinkov. Njegova uporaba v Hydreliox, eksotična dihanje mešanica 49% vodika, 50% helija in 1% kisika, ki se uporabljajo v globoki potapljanje, dokazuje, da je varna za uporabo v humani medicini [8, 9]. Prav tako šest kliničnih preskušanj, med katerimi je bil najdaljši zdravljenje 6 mesecev, je pokazala tudi ni opaznih neželenih učinkov iz vodika v pitni vodi, hemodializo ali intravenozno infuzijo [10-16].
V zadnjih petih letih, so očitne zaščitne učinke H 2 so bili dokumentirani na 63 modelov bolezni in bolezni ljudi [17], vključno s cerebralno infarkt, jeter in poškodbe miokarda, Parkinsonova bolezen, metabolnega sindroma, vnetja in alergije, presaditev organov, in tako naprej [18-20] . Vendar pa so možni učinki vodika o škodi želodca še je treba raziskati, in poleg tega, da ni namen odgovora na odmerek pri uporabi vodika kot terapevtsko molekulo v prejšnjih študijah je presenetljivo, iz več razlogov. Prvič, količino vodika prevzamemo s pitno vodo, je mnogo manjša kot v vdihavanja 1-4% vodikovega plina pa vodik bogate vode je pokazala podobne ali celo boljše koristne učinke kot vodikovega plina [10, 21]. Drugič, znesek endogenega vodika ustvari črevesne bakterije (približno 1 l /dan) je mnogo več kot količini pitne vodika, bogatih z vodo (običajno manj kot 50 mililitrov /dan) [18, 21]. Tretja, pitje vodik bogate vode v različnih koncentracijah vbrizgavanjem različne količine vodikovega slanice, ali inhaliranje različne količine vodikovega plina ni pokazala vidnih razlik učinke [22-24].
V tej študiji, alkalno vodik bogati voda je bila ustvarjena s pomočjo elektrolize. Mešani vodik in plin dušik (2: 8 in 7: 3) je bil uporabljen za prilagoditev koncentracija vodika v vodi, da bi dobili tri različne koncentracije vodika (0,07 ppm, 0,22 ppm, 0,84 ppm). Nismo izvajali nevtralizacijo kot večina študij v preteklosti [25-28], saj lahko tako visok pH in vodik lajšanje aspirin škodo v želodcu. Elektrolizirana alkalne vode sam lahko inhibira-aspirin povzročene poškodbe želodčne [29], in dodatno lahko alkalna obremenitev v vodi prepreči povečano izločanje mineralov, kot so, kalcija in magnezija, ki ga kislosti telesa [30] povzročenih z urinom. V želodcu so opazili od odmerka odvisen zaviralni učinek vodika, vendar ni bilo očitno v serumu. Rezultati kažejo učinek med odmerkom in odzivom obstaja, kadar vodik komunicira neposredno s tkivom, ampak visoka doza vodik ne sme povečati pozitivne učinke na tarčnih organov preko krvi prevoz.
Metode
izjavo etiko
vzdrževanja živali in eksperimentalni postopki so bili izvedeni v strogo v skladu z odborom za institucionalne živali Nega in uporabo (IACUC) Tsinghua University, ki je podružnica Peking varstvu živali in uporabo odboru. Vsi poskusi so bili pregledani in IACUC (številka dovoljenja za 12-LY-02) je odobril, in si je prizadevala za zmanjšanje trpljenja.
Reagenti
smo pripravili vse rešitve pred uporabo. Elektrolizirano alkalna voda je bila pridobljena iz alkalnega ion vode electrolyzer (TK7505, Panasonic, Japonska), komercialni electrolyzer iz Japonske. 8-OHdG in HEL ELISA kit so bile kupljene iz Japonske Inštituta za nadzor staranja (JalCA). Thiobarbituric kislino smo dobili od J & K znanstvenega doo; Heksadecil trimetilamonijev bromid je bila pridobljena iz Pekinga reke Dawn Biotechnology Co., Ltd; in 3,3 ', 5,5', - tetrametilbenzidina je bila pridobljena iz Amresco, ZDA
Živali in modela želodca poškodbe
so Sprague Dawley, mase 150-170 g kupljenega od Pekingu Vital River Laboratories in prostor. na centru za biomedicinsko analize, Tsinghua University. Eksperiment je začelo, ko so podgane dosegle 200-220 g teže. Alkalna voda z vodikom je bil pripravljen vsak večer pred vodo objekt pipe (pH 6.8, prevodnost 40 mikrosekund /cm) in polnimo v aluminijastih vrečkah. Dve vrednosti pH, 8,5 in 9,5, so bili izbrani v tej študiji. pH 8.5 in 9.5 so do meje standarda pitne vode na Kitajskem in standard za electrolyzer na Japonskem (glej Japan Industrial Standard, JIS T 2004: 2005.), oz. Alkalno vodo s pH 8,5 in 9,5 vsebovala 0,07 ppm in 0,22 ppm vodika oziroma med elektrolizo (Na electrolyzer je Panasonic TK7505 iz Japonske). Poleg tega je bilo več vodikov raztopimo v vodi z mešanim vodika in plina dušika (2: 8 in 7: 3), ki je bila napolnjena v aluminijaste vrečke po enem atmosferskem tlaku, da dobimo 0,22 ppm in 0,84 ppm vodika vodo. Uporaba dušika v mešanico plinov je bil razlog za varnost. Poleg tega je atmosfera vsebuje 78% dušika, zaradi česar je malo verjetno funkcionalno plina v naši raziskavi. Koncentracija vodika v vodi smo merili s prenosnim raztopimo vodika meter DH-35A (DKK-TOA Corporation, Japonska). Koncentracija vodika je bil še za 24 ur brez zaznavne spremembe.
Se je ohranil v ločenem kletko Vsaka žival, in je imel prost dostop do vode ponoči od 6. ure do 9. ure. Vnos vode in telesne teže, so bile zabeležene na dan za vsako podgano. Vse podgane so bile naključno razdelili v 7 skupin 6 do 8 podgan vsak, in glede na različna pitne vode (tabela 1). Skupina 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 (objekt vodo iz pipe), G: pH 6,8, 0 ppm H 2 (objekt voda iz pipe ). Končno vodik doza vsake skupine so navedene v tabeli 1. Po dveh tednih zdravljenja so bile živali stradajo 18 ur z vodikovim bogata voda še na voljo. Pitna voda smo odstranili eno uro pred podganah, ki so prejemale 200 mg /kg aspirina in 0,15 N HCl (8 ml /kg), skupaj z 1% karboksimetil celuloze natrija z intubacijo. Skupina G je sestradana, vendar ne zdravimo z aspirinom-HCl kot je navedeno v tabeli 1. Po treh urah smo živali anestezirali z uretanom (1 mg /kg) in kri bil vzet iz abdominalne aorte, nakar smo jih žrtvovali z izkrvavitvijo. Tabela 1 skupine Zdravljenje in povprečne telesne teže, dnevni vnos vode in prisotnost poškodbe želodčne
skupine
pH
H
2
( ppm)
H
2
odmerek (mg /d /kg)
† povprečje ± SE
telesne mase (g)
‡ pomeni ± SE

vode (ml /d) pomeni ± SE
Poškodbe

9.5
0,84
80,6 ± 1,9
85,5 ± 6,0
25,6 ± 0,8
Da
B
9.5
0,22
21,1 ± 1,6
81,9 ± 6,4
26,6 ± 2,5
Da
C
8.5
0,84
80,6 ± 2,4
87,3 ± 5,0
25,9 ± 1,2
Da
D
8.5
0,22
20,1 ± 0,8
78,5 ± 5,6
25,2 ± 1,4
Da
E
8.5
0,07
6,8 ± 0,4
92,5 ± 3,0
26,9 ± 1,8
Da
F
6.8
0
0
89,9 ± 3,5
27,2 ± 1,1
Da
G
6.8
0
0
81,5 ± 7,0
26,3 ± 0,8
Ne
Vsaka skupina je bila sestavljena iz 6-8 podgan. † Odmerek H2 za vsako podgano je bila izračunana z (koncentracije vodika x povprečni dnevni vnos vode) /povprečno telesno maso. ‡ telesne mase je bila izračunana z odštevanjem telesne teže na prvi dan zdravljenja od telesne teže pred poškodbo želodca. Med njimi ni bistvenih razlik med različnimi skupinami.
Ocena želodca lezij na sluznicah
Potem ko so žrtvovati živali, je vsak želodca odstranili, odprt in sprali s PBS. Erodiranega območje na površini na zadnji nogi želodca (ocena želodca) je bila izmerjena pod mikroskopom seciranje oseba brez doživlja postopek doziranja. Za histološko ocenjevanja, se je znižal kos stene organov v spodnjem predelu trebuha, parafin vgrajeni, periodično kislino-Schiff (PAS) obarvajo, hematoksilinom nasprotni obarvajo, in pregledamo pod svetlobnim mikroskopom. Sluznico želodca smo postrga iz želodca mirovanja s steklu in shranimo pri -80 ° C.
Mieloperoksidaze (MPO) aktivnost
bila Vsak želodca vzorec zmlet s teflonom Potter-Elvehjem v 500 ul 10 mM kalijevega fosfatnega pufra (pH 7,8), ki vsebuje 30 mM KCl, 1% fen fluorid in 5 mM EDTA, da bi dobili homogenizat. Homogenat bila nato centrifugiramo in supernatant je bil uporabljen za zaznavanje koncentracije proteinov. Pelet ponovno homogeniziramo v 500 ul v 0,05 M kalijevega fosfatnega pufra (pH 5,4), ki vsebuje 0,5% heksadecil trimetil amonijev bromid, in nato centrifugiramo. 100 ul supernatanta smo nato zmešamo z enakim volumnom 0,05 M kalijevega fosfatnega pufra (pH 5,4), ki vsebuje 15 mM 3,3 ', 5,5', - tetrametilbenzidina in 2% H 2O 2. MPO aktivnost je bila odkrita s mikroploščnem čitalniku pri 630 nm na vsakih 15 sekund za 5 minut, in je bil izražen kot enot na mg proteina. Enota MPO je definirana kot sprememba absorbance (1,0 /min) pri 630 nm pri sobni temperaturi. Skupna koncentracija proteinov v homogenatu tkiva merimo s Coomassie briljantno modro metodo barvanja.
Malondialdehida (MDA) relativna koncentracija
MDA nastane v želodčni sluznici, kot produkt peroksidacije lipidov smo zaznali z thiobarbituric kislina reakcija. Želodčna sluznica smo homogenizirali s teflonom Potter-Elvehjem in ultrasonificiramo v 500 ul v 0,15 M KCl pri 0 ° C, da bi dobili homogenizat. Homogenat smo ločili na dve cevi. Ena je bila uporabljena za merjenje koncentracije proteinov, medtem ko je druga 150 ul uporabljajo za odkrivanje MDA. Protein denaturira z dodajanjem 150 xl SDS, 150 xl ocetne kisline in 150

• Želodca patogen človek Helicobacter pylori je potencialno aceton karboksilaza, ki poveča njeno sposobnost, da kolonizira mice
• Vzpostavitev in identifikacija modela zajec peritonealno karcinomatozo z rakom želodca