질식한 새끼 돼지의 대뇌 혈역학 및 산소화에 대한 저체온 치료 중 수소 가스 흡입의 영향

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 1615(2023) 이 기사 인용

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우리는 이전에 5일 신생아 저산소성 허혈성(HI) 뇌병증 새끼 돼지의 단기 신경학적 결과와 조직학적 소견을 평가하여 결합된 수소(H2) 가스 환기 요법과 치료적 저체온증(TH)의 신경 보호 잠재력을 보고했습니다. 그러나 H2 가스가 뇌순환과 산소 대사 및 예후에 미치는 영향은 알려져 있지 않습니다. 여기에서는 H2 가스 환기와 TH를 결합한 것과 TH만 비교하기 위해 근적외선 시간 분해 분광학을 사용했습니다. 새끼 돼지는 정상체온증이 있는 HI 모욕(NT, n = 10), 저체온증이 있는 HI 모욕(TH, 33.5 ± 0.5°C, n = 8), 저체온증과 H2 환기가 있는 HI 모욕(TH + H2, 2.1~2.7%, n = 8). H2 환기와 TH를 시행하고 손상 후 24시간 동안 뇌혈액량(CBV)과 뇌 헤모글로빈 산소 포화도(ScO2)를 기록했습니다. CBV는 모욕 후 24시간에 다른 그룹보다 TH+H2 그룹에서 유의하게 더 높았습니다. ScO2는 모욕 후 24시간 동안 NT 그룹보다 TH + H2 그룹에서 유의하게 낮았습니다. 결론적으로, H2 가스 환기와 TH의 결합은 CBV를 증가시키고 ScO2를 감소시켰는데, 이는 TH 단독에 비해 생존 뉴런에 대한 더 큰 산소 요구량을 충족시키기 위해 증가된 뇌 혈류를 반영할 수 있습니다.

치료적 저체온요법(TH)은 저산소성 허혈성(HI) 뇌병증(HIE) 영아의 뇌 손상을 최소화하기 위한 유일한 표준 치료법으로, 12~18개월에 사망률과 장애율을 낮추었습니다1,2,3. 그러나 이 치료법으로 모든 유아의 뇌 손상을 예방할 수는 없습니다2,4. 결과를 더욱 개선하려면 TH의 효과를 증대시킬 수 있는 새로운 제제가 필요합니다.

수소(H2) 가스는 뇌허혈과 같은 성인 질환에 대한 생체 내 및 시험관 내 강력한 항산화 특성이 발견된 이후 신생아 의학 연구의 주요 초점이 되었습니다5,6,7. H2는 배양된 세포에서 하이드록실 라디칼(•OH) 및 퍼옥시니트라이트(ONOO−)와 같은 활성이 높은 산화제의 수준을 선택적으로 감소시켜 치료 및 예방 항산화제로 작용하는 항산화제, 항염증제 및 항아포토시스제로 간주됩니다. TH의 부속물로서 우리는 이전에 5일령 신생아 HIE 새끼 돼지를 대상으로 한 병용 요법의 단기 신경학적 결과 및 조직학적 소견 평가를 통해 신경 보호 잠재력을 보고했습니다8. 특히, H2 가스 환기와 TH를 결합하면 TH 단독에 비해 뇌 손상이 더 잘 개선됩니다. 그러나 H2 가스가 대뇌 혈역학 및 산소화에 미치는 영향이나 예후를 개선하는 능력은 알려져 있지 않습니다.

대뇌 혈역학 및 산소화는 TH 유무에 관계없이 HIE 신생아에서 평가되어야 합니다. 왜냐하면 이러한 매개변수의 변화가 뇌 손상 심각도를 결정하는 중요한 요인일 수 있기 때문입니다9,10. 삼파장 근적외선 시간분해분광기(TRS)는 뇌헤모글로빈산소포화도(ScO2)뿐만 아니라 뇌혈액량(CBV)의 절대값도 비침습적으로 지속적으로 측정할 수 있는 첨단 근적외선 분광기(NIRS) 모드입니다. ) 침대 옆에. TH11로 질식을 성공적으로 치료하면 대뇌 혈역학 및 대사도 억제될 수 있습니다. 그러나 우리는 이전에 HI 손상 후 신경 활동이 심하게 억제된 새끼 돼지는 CBV의 더 큰 감소를 포함하여 모욕 후 TH 동안 대뇌 혈역학의 추가 억제를 보인 반면, 신경 활동이 심하게 억제된 새끼 돼지는 다음 정상체온증 동안 CBV의 더 큰 증가를 보여줍니다. 모욕 10. 그러나 H2 가스가 HI 모욕 후 TH 동안 뇌 혈역학 및 산소 공급에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지에 대한 보고는 없습니다.

우리는 H2 가스 환기와 TH의 조합이 HI 손상 후 대뇌 혈역학 및 산소 공급을 변경하여 결과를 향상시킬 것이라는 가설을 세웠습니다. 따라서 본 연구에서는 H2 가스 혼합 환기와 TH 및 TH 단독의 자돈에서 HI 손상 후 CBV 및 ScO2의 변화를 비교했습니다.