食物と栄養障害のジャーナル

臨床栄養学 2017: 経腸栄養におけるグルタチオンは、新生児モルモットの肺における酸化ストレスと肺胞低形成の両方を防ぐ - ジャン・クロード・ラボア - モントリオール大学

ジャン・クロード・ラヴォワ

はじめに:経静脈栄養 (PN) を汚染する過酸化物は、早産児 (生後 30 週未満) の血液および新生児 PN の動物モデルの肺におけるグルタチオンの酸化還元能の酸化と関連しています。これらの酸化還元および過酸化物は、早産児の気管支肺異形成と関連しており、動物のアポトーシスによる肺胞の消失を引き起こします。グルタチオンは過酸化物を解毒し、酸化還元電位を標準化します。しかし、早産児のグルタチオンは低いです。グルタチオンは肝臓から得られ、そこでメチオニンがシステインに変換されますが、その利用可能性によりグルタチオン混合物が制限されます。PN からの過酸化物は、システインを引き起こす主要な化合物であるメチオニンアデノシルトランスフェラーゼを阻害します。そのため、早産児は過酸化物を解毒する能力が限られています。

仮説: PN におけるグルタチオンの増大は、肝臓のグルタチオン代謝能力の低下を補い、肺の安定性を維持する。

方法:生後3日目に、頸静脈カテーテルを通して、モルモット(N=55)にグルタチオン強化PN(デキストロース、アミノ酸、脂質、栄養素、電解質)を投与した(0、50、120、165、270、370、650 μg GSSG/kg/日)。GSSGはPNの安定性が高く、in vivoで同等の有効性を示すことから、GSHの代わりに使用した。対照群(対照なし、経口投与)を対照として用いた。4日後、肺器官を採取し、GSH、GSSG、酸化還元電位(薄層電気泳動)、肺胞化記録(AI)(1 mm線と組織学的構造の間の捕捉数)を測定した。AIが高いほど、肺胞の数が多い。 PN 上の生物からの情報 (平均±標準誤差) は ANOVA によって調べられ、p<0.05 でした。

背景：経腸栄養（PN）は過酸化物によって劣化し、乳児の肺に酸化圧力（酸化還元電位）と肺胞低形成を引き起こす。ヒトの未熟児では、PNは酸化還元電位と気管支肺胞高形成に関係している。

骨異形成症 (BPD)。過酸化物はグルタチオンによって解毒されますが、早産児では不足しています。推測: 早産児のグルタチオン レベルを改善することで、酸化ストレスによって引き起こされる BPD の進行を予防できます。

目的:幼少モルモットのPN肺胞化記録に含まれるグルタチオンの呼吸反応への影響とグルタチオン（過酸化物の明確な酸化圧力マーカー）の呼吸酸化還元能力を調査する。

結果：研究の結果は以下のとおりです。酸化還元：用量 0-270 = -2091、用量 440-1065 = -2172、p<0.01、コントロール（操作なし）：-2162 mV。GSH：0-270 = 291、440-1065 = 301、コントロール = 361 nmol/mg prot。GSSG：0-270 = 0.820.08、440-1065 = 0.380.04、p<0.01、コントロール = 0.490.07 nmol/mg prot。肺胞：0-200 = 261、270-1065 = 301。 p<0.01; 対照 = 332カウント/mm。

0～120 μg/kg/日（25.9 ± 0.6 捕獲/mm）の用量を投与された群と、165～650 μg/kg/日（30.5 ± 0.6 捕獲/mm）の用量を投与された群の間では、肺胞化記録に差はありませんでした。ただし、最低用量（0～120 μg/kg/日）と最高用量（165～650 μg/kg/日）の差は非常に大きかったです（p<0.001）。対照 AI 値は 29.4 ± 1.2 捕獲/mm でした。 PN 中の GSSG の増加により、酸化還元電位が GSSG なしの PN での - 205 ± 2 mV から、最大濃度 (650 μg/kg/日) で - 215 ± 2 mV に大幅に低下しました (r2=0.47、p<0.001)。コントロール = - 222 ± 3 mV。PN 中の GSSG は、GSSG 値の低下 (r2=0.49、p<0.001) とも関連しており、GSSG なしの PN での 0.84 ± 0.10 から、最大濃度 (650 μg/kg/日) で 0.38 ± 0.06 nmol/mg prot に低下しました (コントロール = 0.35 ± 0.07 nmol/mg prot)。GSH には影響がありませんでした (平均推定値 29 ± 1 nmol/mg prot)。

結論: PN へのグルタチオンの増加は、呼吸による酸化ストレスを予防します。 部分反応曲線は、肺胞の健全性を維持するために、特定のごくわずかな量の GSSG を推奨しています。 肺胞化の記録は、基準群で観察された平均値と同程度に達したため、低用量では無駄であり、高用量では意味がありません。 この前臨床研究は、まもなく開始する臨床段階 I-II 研究に役立つ基本的な情報をもたらします。

考察: PN におけるグルタチオンの増加により、過酸化物の解毒 (GSSG の低下) が可能になり、酸化還元の酸化と肺胞の喪失が防止されます。臨床報告はまもなく開始される予定です。