JP2018025405A - Effect verification method for inhalation gas - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、吸入ガスの効能検証方法に関する。 The disclosed embodiment relates to a method for verifying the effectiveness of inhaled gas.
従来、水素を人体内に取り込むことは、病変や機能障害を引き起こす原因となるとされる活性酸素種を除去するのに有効であるとされていた。そこで、飽和蒸気から水素ガスを発生させ、この水素ガスを吸入ガスとして人体内に取り込むことを可能にする水素ガス発生装置が提案された（例えば、特許文献１を参照）。 Conventionally, taking hydrogen into the human body has been considered to be effective in removing reactive oxygen species that are thought to cause lesions and functional disorders. Therefore, a hydrogen gas generator that generates hydrogen gas from saturated steam and makes it possible to take this hydrogen gas into the human body as an inhaled gas has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、近年では、例えば水素ガスを含む蒸気混合ガスに対し、生体の免疫力を高めることや、動脈硬化や急性心筋梗塞の発症を抑制する効能が期待されており、その検証も行われてきている。 In recent years, for example, it has been expected to improve the immunity of a living body and to suppress the onset of arteriosclerosis and acute myocardial infarction against a vapor mixed gas containing hydrogen gas, for example. Yes.
検証に際しては、吸入ガスの吸入前後で生体内バイオマーカーの動態がどのように変化するかについて検査するのであるが、かかる検査に際しては、被験者から採取した血液から分離回収した血清を用いることが一般的であった。 In the verification, the behavior of the biomarker in the living body changes before and after inhalation of inhaled gas. In this test, it is common to use serum separated and collected from blood collected from the subject. It was the target.
しかしながら、採血に関しては、医師などの指導の下、所定の医療施設にて行う必要があるため、吸入ガスの人体に対する効能を検証するには、多くの時間と手間がかかっていた。 However, since blood collection needs to be performed at a predetermined medical facility under the guidance of a doctor or the like, it takes a lot of time and effort to verify the effectiveness of inhaled gas on the human body.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、吸入ガスの人体に対する効能を簡便に検証することのできる吸入ガスの効能検証方法を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiments has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a method for verifying the effectiveness of inhaled gas that can easily verify the effect of the inhaled gas on the human body.
（１）実施形態の一態様に係る吸入ガスの効能検証方法は、生体バイオマーカーの動態を解析することにより、吸入ガスの人体への効能を検証する方法であって、一次唾液採取ステップと、二次唾液採取ステップと、濃度検査ステップと、判定ステップとを有する。前記一次唾液採取ステップは、前記吸入ガスを吸入させる前の被験者の唾液を採取し、前記二次唾液採取ステップは、前記吸入ガスを吸入させた後の前記被験者の唾液を採取する。前記濃度検査ステップは、前記一次唾液採取ステップおよび前記二次唾液採取ステップで採取した各唾液中のインターロイキン−1βの濃度を検査する。前記判定ステップは、前記一次唾液採取ステップで採取した前記唾液における第１インターロイキン1β濃度と、前記二次唾液採取ステップで採取した前記唾液における第２インターロイキン1β濃度とを比較し、比較結果に基づき吸入ガスによる免疫能の活性化を判定する。そして、前記二次唾液採取ステップは、前記被験者に前記吸入ガスを吸入させた後、遅くとも３０分以内に実行される早期唾液採取ステップを含む。 (1) The method for verifying the effect of inhaled gas according to one aspect of the embodiment is a method for verifying the effect of the inhaled gas on the human body by analyzing the dynamics of the biomarker, and a primary saliva collection step, It has a secondary saliva collection step, a concentration test step, and a determination step. The primary saliva collection step collects the saliva of the subject before inhaling the inhaled gas, and the secondary saliva collection step collects the saliva of the subject after inhaling the inhaled gas. In the concentration test step, the concentration of interleukin-1β in each saliva collected in the primary saliva collection step and the secondary saliva collection step is examined. The determination step compares the first interleukin 1β concentration in the saliva collected in the primary saliva collection step with the second interleukin 1β concentration in the saliva collected in the secondary saliva collection step. Based on this, the activation of immunity by inhaled gas is determined. The secondary saliva collection step includes an early saliva collection step that is performed within 30 minutes at the latest after the subject has inhaled the inhalation gas.
（２）また、実施形態の一態様に係る吸入ガスの効能検証方法は、上記（１）において、前記早期唾液採取ステップは、前記被験者に前記吸入ガスを吸入させた後、１０〜２０分の間に実行されることを特徴とする。 (2) In addition, in the method for verifying the efficacy of inhaled gas according to one aspect of the embodiment, in the above (1), the early saliva collection step may include 10 to 20 minutes after the inhaled gas is inhaled by the subject. It is executed in between.
（３）また、実施形態の一態様に係る吸入ガスの効能検証方法は、上記（１）または（２）において、前記吸入ガスは、原水を加熱して発生させた過熱蒸気をさらに加熱して生成した水素ガスを含む蒸気混合ガスであり、当該蒸気混合ガスに含まれる前記水素ガスの濃度が４．２Ｖｏｌ％未満であることを特徴とする。 (3) In addition, in the method for verifying the effectiveness of an intake gas according to one aspect of the embodiment, in the above (1) or (2), the intake gas further heats superheated steam generated by heating raw water. A vapor mixed gas containing the generated hydrogen gas, wherein the concentration of the hydrogen gas contained in the vapor mixed gas is less than 4.2 Vol%.
（４）また、実施形態の一態様に係る吸入ガスの効能検証方法は、上記（３）において、前記水素ガスの濃度は、０．１〜０．３Ｖｏｌ％であることを特徴とする。 (4) In addition, the method for verifying the effectiveness of the suction gas according to one aspect of the embodiment is characterized in that, in the above (3), the concentration of the hydrogen gas is 0.1 to 0.3 Vol%.
（５）また、実施形態の一態様に係る吸入ガスの効能検証方法は、上記（１）〜（４）のいずれか一つの構成において、前記濃度検査ステップでは、酵素抗体法を用いて前記インターロイキン−1βの濃度を検査することを特徴とする。 (5) In addition, in the method for verifying the efficacy of inhaled gas according to one aspect of the embodiment, in the configuration of any one of the above (1) to (4), the concentration test step uses the enzyme antibody method to perform the interferometry. It is characterized by examining the concentration of leukin-1β.
実施形態の一態様によれば、規制の厳しい採血などを行うことなく、水素ガスや水素ガスが含まれる吸入ガスの人体に対する効能を簡便に検証することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to easily verify the efficacy of hydrogen gas or inhaled gas containing hydrogen gas on a human body without performing strict blood collection.
以下、本願の開示する吸入ガスの効能検証方法について、実施形態を通して詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a method for verifying the effectiveness of an inhaled gas disclosed in the present application will be described in detail through embodiments. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
図１は、実施形態に係る吸入ガスの効能検証方法の手順を示す説明図である。図２は、同上の吸入ガスの効能検証方法に用いられる水素ガス発生装置１０の使用状態を示す説明図、図３は、同上の水素ガス発生装置１０の一構成例を示す説明図である。また、図４は、実施形態における吸入ガスが唾液中のインターロイキン−1βに与える影響および期待される効能を表す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a procedure of a method for verifying efficacy of inhaled gas according to the embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a usage state of the hydrogen
ところで、本実施形態における吸入ガスは、原水を加熱して発生させた過熱蒸気をさらに加熱して生成した水素ガスを含む蒸気混合ガスを指す。かかる蒸気混合ガスに含まれる水素ガスの濃度は、４．２Ｖｏｌ％未満としており、より詳しくは、水素ガスの濃度を０．１〜０．３Ｖｏｌ％としている。 Incidentally, the suction gas in the present embodiment refers to a steam mixed gas containing hydrogen gas generated by further heating superheated steam generated by heating raw water. The concentration of hydrogen gas contained in the vapor mixed gas is less than 4.2 Vol%, and more specifically, the concentration of hydrogen gas is 0.1 to 0.3 Vol%.
かかる蒸気混合ガスは、図２および図３に示す水素発生装置１０により生成することができる。
Such a vapor mixed gas can be generated by the
すなわち、水素ガス発生装置１０は、水素ガス（Ｈ2）が含まれる蒸気混合ガスを生成し、これを適切な濃度にして人体内に取り込み可能としたものであって、図２に示すように、被験者を含む使用者Ｄは、ケーシング１１から伸延するガス吸入管１４の先端を鼻や口に装着して、生成された水素ガスが適切な濃度で含まれる蒸気混合ガスを吸引することができる。
In other words, the
また、矩形箱状に形成されたケーシング１１の一側周壁には前部点検口を覆う扉１３が開閉自在に取付けられるとともに、底部にはキャスタ１２が取付けられている。
A
また、図３に示すように、ケーシング１１の内部には、給水部２と、過熱蒸気加熱部３と、ガス取出部５と、冷却部６とが設けられている。そして、給水部２から供給された原水を過熱蒸気加熱部３により加熱して蒸気を生成するとともに、その蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成し、さらなる加熱によって水素ガスを含む蒸気混合ガスを生成することができる。
As shown in FIG. 3, a
次いで、蒸気混合ガスと過熱蒸気とを含む混合流体から気液分離し、分離された蒸気混合ガスを冷却部６によって人体に吸引可能な温度まで低下させてガス取出部５から取り出し、蒸気混合ガスに含まれる水素ガスを吸入可能としている。
Next, gas-liquid separation is performed from the mixed fluid containing the steam mixed gas and superheated steam, and the separated steam mixed gas is lowered to a temperature that can be sucked into the human body by the cooling unit 6 and taken out from the gas take-out
給水部２は、図３に示すように、原水を貯留する給水タンク２１と、過熱蒸気加熱部３に供給される原水の液面を調整する調整タンク２２とを備える。給水タンク２１内には、原水の水量を検出するレベルスイッチ（不図示）が配設され、調整タンク２２には、給水レベル計（不図示）が設けられる。
As shown in FIG. 3, the
かかる給水タンク２１と調整タンク２２とを、電磁弁２３を介して給水管４０により連通している。電磁弁２３の開閉動作は、給水レベル計の値に応じて、ケーシング１１内に設けられた図示しない制御ユニットにより制御される。
The
過熱蒸気加熱部３は、調整タンク２２からの原水が流入する加熱パイプ３１と、その略全長に亘って周りを巻回するコイルヒータ７とを加熱装置として備える。すなわち、過熱蒸気加熱部３は、給水部２より連通管５０を介して加熱パイプ３１に供給された原水をコイルヒータ７で加熱して過熱蒸気を発生させ、この過熱蒸気をさらに６００℃〜７００℃まで加熱して、水素ガス（Ｈ2）が１．２〜２．３％程度含まれる蒸気混合ガスを生成する。なお、コイルヒータ７の周りは所定の厚みを有する断熱材３２で被覆される。
The superheated
加熱パイプ３１に供給される原水の量は、調整タンク２２によって一定に保たれる。すなわち、調整タンク２２における液面と加熱パイプ３１内の液面は同レベルとなる。なお、加熱パイプ３１内の液面よりも上部は蒸気が発生する空間であり、かかる空間内の蒸気がさらに加熱されることで過熱蒸気となり、これをさらに高温加熱することで、常圧下であっても低濃度（例えば１．２〜２．３％）の水素ガス（Ｈ2）が含まれる蒸気混合ガスが発生する。したがって、加熱パイプ３１の内部には、蒸気混合ガスと過熱蒸気とが高温状態で混在することになる。
The amount of raw water supplied to the
ガス取出部５は、図３に示すように、放熱管８０と、ガス送出ケース８と、ガス吸入管１４とを備える。すなわち、一端が加熱パイプ３１の上部に連通する放熱管８０の他端にガス送出ケース８が接続され、このガス送出ケース８にガス吸入管１４が連通する。
As shown in FIG. 3, the
ガス送出ケース８には、送気ファン（不図示）が収納される。この送気ファンの作動により、水素ガスを含む蒸気混合ガスが、ガス吸入管１４（例えばカニューレ）から円滑に系外へと送り出される。 An air supply fan (not shown) is accommodated in the gas delivery case 8. By the operation of the air supply fan, the vapor mixed gas containing hydrogen gas is smoothly sent out of the system from the gas suction pipe 14 (for example, cannula).
ところで、ガス取出部５の一部を構成する放熱管８０は、コイル状に構成して放熱しやすくしており、冷却部６の一部を構成する。すなわち、冷却部６は、ガス取出部５に含まれるとも言える。かかる冷却部６は、放熱管８０と、放熱管８０に向けて送風できるように配設された冷却ファン６２とを備える。
By the way, the
上述した構成により、給水タンク２１から過熱蒸気加熱部３の加熱パイプ３１に供給された原水は、コイルヒータ７により加熱され、沸騰して蒸気となる。そして、かかる蒸気がコイルヒータ７によりさらに加熱されて過熱蒸気となり、さらに、大気圧下で温度が６００℃〜７００℃に達すると、低濃度ではあるが、酸素と分離した水素ガスが含まれる蒸気混合ガスが生成される。
With the above-described configuration, the raw water supplied from the
こうして、水素ガスを含む蒸気混合ガスを、ガス吸入管１４を介して人体に供給することができる（図２参照）。本水素ガス発生装置１０を用いる場合、水素ガスのみならず酸素ガスも人体に取り込まれるが、蒸気混合ガスに含まれる水素ガスの濃度は、４．２Ｖｏｌ％未満である。また、蒸気混合ガスは、冷却部６によって、十分に冷却されているため（例えば２０〜２５℃程度）、容易かつ安全に吸引することができる。
Thus, the vapor mixed gas containing hydrogen gas can be supplied to the human body via the gas suction pipe 14 (see FIG. 2). When this
上述の水素発生装置１０により生成される本実施形態に係る吸入ガス、すなわち、濃度が０．１〜０．３Ｖｏｌ％の水素ガスを含む蒸気混合ガスは、人体に対して生体免疫機能の活性化作用を奏すると考えられている。
The inhaled gas according to the present embodiment generated by the
ところで、免疫反応に関与するサイトカインの一つ、すなわち、免疫システムの細胞から分泌されるタンパク質の一つとして、インターロイキン−１β（以下、「ＩＬ−１β」と表記する）がある。 Incidentally, interleukin-1β (hereinafter referred to as “IL-1β”) is one of cytokines involved in immune reactions, that is, one of proteins secreted from cells of the immune system.
ＩＬ−１βは、主に、白血球の中で最も大きい単球や、かかる単球から分化するマクロファージ（組織球とも呼ばれる）から産出される糖タンパク質であり、分子量は約１７ＫＤａ（ダルトン）である。 IL-1β is a glycoprotein produced mainly from the largest monocyte in leukocytes and macrophages (also called histocytes) that differentiate from such monocytes, and has a molecular weight of about 17 KDa (Dalton).
かかるＩＬ−１βによる免疫反応の誘導は、自然免疫系活性化における重要な機能である。他方、ＩＬ−１βは、獲得免疫系においても免疫原性（免疫源性）を増強するアジュバンド作用を有することが知られている。 Induction of immune response by IL-1β is an important function in innate immune system activation. On the other hand, IL-1β is known to have an adjuvant effect that enhances immunogenicity (immunogenicity) even in the acquired immune system.
また、ＩＬ−１βの生理活性は極めて多彩であり、獲得免疫の中心となるＴ細胞、リンパ球の２０〜３０％を占める抗体産生細胞であるＢ細胞、また、自然免疫の主用因子として働く細胞傷害性リンパ球の一種であるＮＫ細胞、さらには、白血球の接着・通過を制御する血管内皮細胞を活性化することが知られている。 In addition, IL-1β has a variety of physiological activities, and acts as a main factor of innate immunity, T cells that are the center of acquired immunity, B cells that are antibody-producing cells that occupy 20-30% of lymphocytes, and It is known to activate NK cells, which are a type of cytotoxic lymphocyte, and also vascular endothelial cells that control the adhesion and passage of leukocytes.
また、ＩＬ−１βは、白血球の一種である好中球増加、細胞接着を担う接着分子の発現促進に加え、ＩＬ−１〜ＩＬ−８、サイトカインの一種である腫瘍壊死因子（ＴＮＦ：Tumor Necrosis Factor）やインターフェロン（ＩＦＮ：Interferon）、および、リンパ球以外の白血球系幹細胞を刺激して成長を促進させる作用を有するコロニー刺激因子（ＣＳＦ：Colony Stimulating Factor）の誘導が知られている。 IL-1β is a type of leukocyte, which increases neutrophils and promotes the expression of adhesion molecules responsible for cell adhesion, as well as IL-1 to IL-8 and tumor necrosis factor (TNF: Tumor Necrosis). Factor (Interferon), interferon (IFN), and induction of colony stimulating factor (CSF) having the effect of stimulating leukocyte stem cells other than lymphocytes to promote growth are known.
さらに、ＩＬ−１βは、白血球の一種であるマクロファージからの一酸化窒素（Ｎ０）産出の誘導なども知られている。なお、一酸化窒素は、血管内皮細胞から産出され、血管内皮機能を調節する。 Furthermore, IL-1β is also known to induce the production of nitric oxide (N0) from macrophages, which are a type of white blood cell. Nitric oxide is produced from vascular endothelial cells and regulates vascular endothelial function.
特に、ＩＬ−１βの免疫系における最も重要な機能は、Ｂ細胞が抗体産生細胞へ分化することを補助するヘルパーＴ細胞からのインターロイキン２（以下「ＩＬ−２」と表記する）産出の誘導であり、さらには、かかるＩＬ−２を介してＴ細胞の分化・増殖を促進し、生体防御能、特に感染防御能を発動させることであると言われている。 In particular, the most important function of IL-1β in the immune system is to induce the production of interleukin 2 (hereinafter referred to as “IL-2”) from helper T cells that assist B cells to differentiate into antibody-producing cells. Furthermore, it is said to promote differentiation / proliferation of T cells via such IL-2, and activate biological defense ability, particularly infection defense ability.
このように、ＩＬ−１βは、自然免疫系活性化における重要な機能を有するものであり、かかるＩＬ−１βを生体バイオマーカーとして、その動態を解析することにより、例えば、前述した水素発生装置１０（図２および図３を参照）で生成される吸入ガスの効能を検証することが可能であると考えられる。なお、ここで、生体バイオマーカーとは、所定の疾病の存在や進行度をその濃度に応じて反映するタンパク質などの物質を指す。
Thus, IL-1β has an important function in activation of the innate immune system, and by analyzing the kinetics of such IL-1β as a biological biomarker, for example, the
そこで、０．１〜０．３Ｖｏｌ％濃度の水素ガスを含む蒸気混合ガスからなる吸入ガスの人体に対する効能について検証することとした。 Therefore, it was decided to verify the effectiveness of the inhaled gas composed of a vapor mixed gas containing hydrogen gas having a concentration of 0.1 to 0.3 Vol% on the human body.
本実施形態に係る吸入ガスの効能検証方法は、生体バイオマーカーとして、ＩＬ−１βの動態を解析することにより、水素ガスが含まれる吸入ガスの人体への効能を検証する方法であって、図１に示すように、一次唾液採取ステップＳ１１と、吸入ステップＳ１２と、二次唾液採取ステップＳ１３と、濃度検査ステップＳ１４と、判定ステップＳ１５とを有する。 The method for verifying the efficacy of inhaled gas according to the present embodiment is a method for verifying the efficacy of an inhaled gas containing hydrogen gas to a human body by analyzing the dynamics of IL-1β as a biological biomarker. As shown in FIG. 1, it has a primary saliva collection step S11, an inhalation step S12, a secondary saliva collection step S13, a concentration test step S14, and a determination step S15.
すなわち、一次唾液採取ステップＳ１１として、先ず、吸入ガスを吸入する前の被験者の唾液を採取する。 That is, as the primary saliva collection step S11, first, the saliva of the subject before inhaling the inhaled gas is collected.
次いで、吸入ステップＳ１２として、水素発生装置１０（図２および図３を参照）を用い、この水素発生装置１０で生成される吸入ガスを吸入させる。ここでは、被験者に６０分間吸入させることとした。
Next, as an intake step S12, the hydrogen generator 10 (see FIG. 2 and FIG. 3) is used, and the intake gas generated by the
次に、二次唾液採取ステップＳ１３として、水素ガスを含む蒸気混合ガスである吸入ガスを吸入させた後、所定時間ごとに被験者から唾液を採取する。この二次唾液採取ステップには、吸入ガスを吸入させた後、１５分後に唾液を採取する早期唾液採取ステップＳ１３１と、３０分後に唾液を採取する中期唾液採取ステップＳ１３２と、６０分後に唾液を採取する後期唾液採取ステップＳ１３３とが含まれる。 Next, as a secondary saliva collection step S13, after inhaling an inhalation gas that is a vapor mixed gas containing hydrogen gas, saliva is collected from the subject at predetermined time intervals. In this secondary saliva collection step, after inhaling the inhaled gas, an early saliva collection step S131 for collecting saliva 15 minutes later, a mid-stage saliva collection step S132 for collecting saliva 30 minutes later, and saliva 60 minutes later A late saliva collection step S133 for collection is included.
二次唾液採取ステップＳ１３の早期唾液採取ステップＳ１３１は、被験者に吸入ガスを吸入させた後、遅くとも３０分以内に実行されることとしている。ここでは、ガス吸入後１５分に実行した。 The early saliva collection step S131 of the secondary saliva collection step S13 is executed within 30 minutes at the latest after the subject has inhaled the inhalation gas. Here, it was performed 15 minutes after gas inhalation.
そして、濃度検査ステップＳ１４として、二次唾液採取ステップＳ１３における各ステップＳ１３１，Ｓ１３２，Ｓ１３３で採取した唾液中のＩＬ−１βの濃度を検査する。ここで、濃度検査ステップＳ１４におけるＩＬ−１βの濃度の検査は、酵素抗体法（ＥＩＡ法：Enzyme Immunoassay）を用いて行うこととした。 Then, as the concentration test step S14, the concentration of IL-1β in the saliva collected in each step S131, S132, S133 in the secondary saliva collection step S13 is examined. Here, the test of the concentration of IL-1β in the concentration test step S14 was performed using the enzyme antibody method (EIA method: Enzyme Immunoassay).
さらに、判定ステップＳ１５として、早期唾液採取ステップＳ１３１、中期唾液採取ステップＳ１３２、および後期唾液採取ステップＳ１３３で採取した唾液中のＩＬ−１βの濃度の検査結果から、吸入ガスにおける免疫能の活性化を判定する。 Further, as a determination step S15, activation of immunity in the inhaled gas is determined from the test result of the concentration of IL-1β in the saliva collected in the early saliva collection step S131, the intermediate saliva collection step S132, and the late saliva collection step S133. judge.
本実施形態では、上述の方法を用いて、吸入ガスの効能に関する検証を９人の被験者に対して行った。表１に、本実施形態に係る濃度検査ステップＳ１４における検査結果を示す。 In the present embodiment, the above method was used to verify the efficacy of inhaled gas for nine subjects. Table 1 shows the inspection result in the concentration inspection step S14 according to the present embodiment.
表１から明らかなように、０．１〜０．３Ｖｏｌ％濃度の水素ガスを含む蒸気混合ガスである吸入ガスを吸引した場合、ＩＬ−１βの濃度は、ガス吸入後は遍く増加している。しかも、吸入から１５分後には、すべての被験者においてＩＬ−１βの濃度が増加していることが分かった。なお、表中、升目に「−」と記されているのは完全な検査ができず、ＩＬ−１βの濃度が検出されていないことを示す。 As is apparent from Table 1, when an inhaled gas that is a vapor mixed gas containing hydrogen gas having a concentration of 0.1 to 0.3 Vol% is sucked, the concentration of IL-1β increases evenly after the gas is sucked. . Moreover, it was found that the concentration of IL-1β increased in all subjects 15 minutes after inhalation. In the table, “−” written on the grid indicates that a complete test cannot be performed and the concentration of IL-1β is not detected.
なお、吸引ガスを吸引後のＩＬ−１βの濃度が、吸入前に比べて有意に増加したことを表すｐ値は、吸入１５分後では０．００１８（ｐ＜０．０１）であり、吸入３０分後では０．０１２（ｐ＜０．０５）であった。 Note that the p value indicating that the concentration of IL-1β after inhalation of the inhaled gas was significantly increased compared with that before inhalation was 0.0018 (p <0.01) after 15 minutes of inhalation. After 30 minutes, it was 0.012 (p <0.05).
前述したように、ＩＬ−１βの濃度の増加は、自然免疫系、さらには獲得免疫系の活性化を意味するものである。したがって、濃度が０．１〜０．３Ｖｏｌ％の水素ガスを含む蒸気混合ガスを吸入した場合、生体免疫機能の活性化作用が生起されると考えられる。 As described above, an increase in the concentration of IL-1β means activation of the innate immune system and further the acquired immune system. Therefore, when a vapor mixed gas containing hydrogen gas having a concentration of 0.1 to 0.3 Vol% is inhaled, it is considered that an activation action of the biological immune function occurs.
すなわち、図４に示すように、本実施形態に係る吸入ガスとして、水素発生装置１０により生成されるところの、濃度が０．１〜０．３Ｖｏｌ％の水素ガスを含む蒸気混合ガスを吸入した場合、唾液中の、ＩＬ−１βの濃度が増加し、適度な局所免疫反応の誘導がなされると考えらえる。
That is, as shown in FIG. 4, as a suction gas according to the present embodiment, a vapor mixed gas containing hydrogen gas having a concentration of 0.1 to 0.3 Vol%, which is generated by the
その結果、生体免疫機能の活性化作用が生起され、生体免疫機能の調節誘導、感染防御免疫の増強、癌（腫瘍）免疫の増強が期待されると考えられる。 As a result, the activation of the biological immune function occurs, and it is considered that the regulation of the biological immune function is induced, the defense immunity against infection is enhanced, and the cancer (tumor) immunity is expected.
しかも、本実施形態に係る吸入ガスの効能検証方法では、被験者から採取した血液を用いるのではなく、被験者から採取した唾液を用い、その唾液中のＩＬ−１βを生体バイオマーカーとして、その濃度の動態を解析するようにしている。そのため、吸入ガスの吸入後、わずか１５分であっても有意な濃度変化が確認された。したがって、医師などの指導の下、所定の医療施設にて行う必要がある採血を行う場合に比べ、きわめて簡便に吸入ガスの人体への効能を検証することができる。 Moreover, in the method for verifying the efficacy of the inhaled gas according to the present embodiment, instead of using blood collected from the subject, saliva collected from the subject is used, and IL-1β in the saliva is used as a biomarker for the concentration of the saliva. I am trying to analyze the dynamics. Therefore, a significant concentration change was confirmed even after only 15 minutes after inhalation of the inhaled gas. Therefore, the effectiveness of the inhaled gas on the human body can be verified very easily as compared with the case of performing blood collection that needs to be performed at a predetermined medical facility under the guidance of a doctor or the like.
ここで、ＩＬ−１βをバイオマーカーとすることの優位性を確認するために、比較例として、他のバイオマーカーを用い、７人の被験者に対して吸入ガスの効能を検証した。 Here, in order to confirm the superiority of using IL-1β as a biomarker, the efficacy of inhaled gas was verified for seven subjects using another biomarker as a comparative example.
表２は、吸入ガスの効能検証方法において、比較例として、ＩＬ−１βに代えて唾液中のｓＣＤ４４の濃度を検査した結果を示す。 Table 2 shows the results of examining the concentration of sCD44 in saliva instead of IL-1β as a comparative example in the method for verifying the efficacy of inhaled gas.
比較例として採用したｓＣＤ４４について、以下に簡単に説明する。 The sCD44 employed as a comparative example will be briefly described below.
ＣＤ４４には多数のアイソフォームが存在し、白血球、赤血球、上皮細胞、線維芽細胞など、生体の細胞に広く分布する。また、ＣＤ４４は、リンパ球・顆粒球などの造血系細胞以外にも組織マクロファージ、線維芽細胞などに発現している。 CD44 has many isoforms and is widely distributed in living cells such as leukocytes, erythrocytes, epithelial cells and fibroblasts. CD44 is expressed not only in hematopoietic cells such as lymphocytes and granulocytes but also in tissue macrophages and fibroblasts.
ＣＤ４４は、膜型コラーゲンとも呼ばれるタイプＩＶコラーゲン、巨大な糖タンパク質で細胞接着分子であるファイブロネクチン、ヒアルロン酸への接着がその基本的機能である標準型（ＣＤ４４ｖ）、上皮細胞、マクロファージ、白血病細胞、血管内皮細胞、特に炎症部位やリンパ節の内皮細胞に高発現する上皮型（ＣＤ４４E）、さらには、血清・血漿および関節滑液中に認められる可溶性型（ｓＣＤ４４）がある。 CD44 is type IV collagen, also called membrane collagen, giant glycoprotein and cell adhesion molecule fibronectin, standard type whose basic function is adhesion to hyaluronic acid (CD44v), epithelial cells, macrophages, leukemia cells In addition, there is an epithelial type (CD44E) that is highly expressed in vascular endothelial cells, particularly endothelial cells in inflammatory sites and lymph nodes, and a soluble type (sCD44) found in serum / plasma and joint synovial fluid.
上述した中で、特に可溶性ＣＤ４４であるｓＣＤ４４は、活動期の関節リウマチ患者の滑液や悪性腫瘍患者の血清中で極めて高値を示すことがあり、炎症の強度、疾患活動性、腫瘍の悪性度・転移性に相関する。循環血中や組織液中のｓＣＤ４４の動態解析は、炎症反応および炎症性病態の疾患活動性の生体バイオマーカーとなるとされている。 Among the above, sCD44, which is particularly soluble CD44, may show a very high level in the synovial fluid of active rheumatoid arthritis patients and the serum of patients with malignant tumors. Inflammation intensity, disease activity, tumor malignancy -Correlate with metastasis. Analysis of the dynamics of sCD44 in circulating blood and tissue fluid is considered to be a biological biomarker for disease activity in inflammatory reactions and inflammatory conditions.
比較例においても、先ず、吸入ガスを吸入する前の被験者の唾液を採取し、次いで、水素発生装置１０（図２および図３を参照）で生成される吸入ガスを吸入させ、その後、１５分後、３０分後、６０分後に唾液を採取する。そして、ここでは、採取した唾液中のｓＣＤ４４の濃度を、オリジナル構築酵素抗体法で検査した。 Also in the comparative example, first, saliva of the subject before inhaling the inhaled gas is collected, then inhaled gas generated by the hydrogen generator 10 (see FIGS. 2 and 3) is inhaled, and then for 15 minutes. Thereafter, saliva is collected 30 minutes later and 60 minutes later. Here, the concentration of sCD44 in the collected saliva was examined by the original constructed enzyme antibody method.
表２に示すように、この例では、ガス吸入前と吸入後とで、唾液中のｓＣＤ４４の濃度は有意な変化は認められない。なお、この場合のｐ値は、吸入１５分後では０．１１６９であり、吸入３０分後では０．２３１５であることから、吸引ガスの吸引前後でのｓＣＤ４４の濃度の変化には有意性がないと認められる。 As shown in Table 2, in this example, there is no significant change in the concentration of sCD44 in saliva before and after gas inhalation. Since the p value in this case is 0.1169 after 15 minutes of inhalation and 0.2315 after 30 minutes of inhalation, the change in the concentration of sCD44 before and after the suction of the suction gas is significant. Not accepted.
このように、濃度が０．１〜０．３Ｖｏｌ％の水素ガスを含む蒸気混合ガスは、これを吸引しても唾液中のｓＣＤ４４の動態には特に影響を与えるものではないことが分かる。 Thus, it turns out that the vapor | steam mixed gas containing hydrogen gas with a density | concentration of 0.1-0.3Vol% does not affect especially the dynamics of sCD44 in saliva even if this is sucked.
他の比較例として、特異的ＩｇＡ抗体をバイオマーカーとして、９人の被験者に対して吸入ガスの効能を検証した。 As another comparative example, the efficacy of inhaled gas was verified for 9 subjects using a specific IgA antibody as a biomarker.
表３は、他の比較例として、吸入ガスの効能検証方法において唾液中の特異的ＩｇＡ抗体（以下「ＢＧ−ＩｇＡ」と表記する）の濃度を検査した結果を示す。 As another comparative example, Table 3 shows the results of examining the concentration of specific IgA antibody (hereinafter referred to as “BG-IgA”) in saliva in the method for verifying the efficacy of inhaled gas.
比較例として採用したＢＧ−ＩｇＡについて、以下に簡単に説明する。 BG-IgA employed as a comparative example will be briefly described below.
ヒトや動物には、外的から身体を守るための免疫系が備わっている。特に、ウイルスや細菌など、多くの微生物の侵入口である粘膜には「粘膜免疫」が存在し、抗原特異的分泌型ＩｇＡ抗体が誘導される。 Humans and animals have an immune system that protects the body from the outside. In particular, "mucosal immunity" exists in the mucosa, which is the entrance of many microorganisms such as viruses and bacteria, and antigen-specific secretory IgA antibodies are induced.
粘膜組織で誘導されたＩｇＡ抗体産生細胞は、共通粘膜機構（ＣＭＩＳ：Common Mucosal Immune System）によって、別の粘膜組織にもホーミングすることができる。特に、泌型ＩｇＡ抗体産生細胞は、腸管関連リンパ組織、鼻咽頭関連リンパ組織および気管支関連リンパ組織などで誘導され、その後、腸管粘膜固有層、呼吸器粘膜固有層、乳腺、涙腺、唾液腺、泌尿生殖器にホーミングし、生体防御機能を発動する。 IgA antibody-producing cells induced in mucosal tissues can be homed to other mucosal tissues by a common mucosal mechanism (CMIS). In particular, the production of IgA antibody-producing cells is induced in intestinal tract-related lymphoid tissue, nasopharyngeal-related lymphoid tissue, bronchial-related lymphoid tissue, and the like. It homes to the genitals and activates the body defense function.
真菌由来の細胞壁構成成分であるβ−グルカン（ＢＧ）特異的ＩｇＡ抗体（ＢＧ−ＩｇＡ）の動態解析は、生体の粘膜免疫機構を把握・考察する上で、重要な情報を提供すると考えられる。特に、唾液中のＢＧ−ＩｇＡはインフルエンザウイルスなどに対する感染防御として威力を発揮するとされている。 It is considered that the dynamic analysis of β-glucan (BG) -specific IgA antibody (BG-IgA), which is a fungal cell wall constituent, provides important information for understanding and considering the mucosal immune mechanism of the living body. In particular, BG-IgA in saliva is said to exhibit power as an infection defense against influenza viruses and the like.
本比較例においても、先ず、吸入ガスを吸入する前の被験者の唾液を採取し、次いで、水素発生装置１０（図２および図３を参照）で生成される吸入ガスを吸入させる。その後、１５分後、３０分後、６０分後に唾液を採取し、採取した唾液中の真菌細胞壁β−グルカン（ＢＧ）特異的ＩｇＡ抗体（ＢＧ−ＩｇＡ）の濃度を、オリジナル構築酵素抗体法で検査した。 Also in this comparative example, first, saliva of a subject before inhaling inhaled gas is collected, and then inhaled gas generated by the hydrogen generator 10 (see FIGS. 2 and 3) is inhaled. Thereafter, saliva was collected after 15 minutes, 30 minutes and 60 minutes, and the concentration of fungal cell wall β-glucan (BG) -specific IgA antibody (BG-IgA) in the collected saliva was determined by the original construction enzyme antibody method. Inspected.
表３に示すように、この例でも、ガス吸入前と吸入後とで、唾液中のＢＧ−ＩｇＡの濃度は有意な変化は認められなかった。この場合のｐ値は、吸入１５分後では０．８１５であり、吸入３０分後では０．７４５であることから、吸引ガスの吸引前後において、比較的短時間（３０分以内程度）では、ＢＧ−ＩｇＡの濃度の変化には有意性がないと認められる。なお、吸入６０分後では、ｐ値は０．０２６＜０．０５であったことから、長時間吸引すれば、ＢＧ−ＩｇＡの濃度は有意的に増加することが認められた。 As shown in Table 3, also in this example, the concentration of BG-IgA in saliva was not significantly changed before and after gas inhalation. In this case, the p value is 0.815 after 15 minutes of inhalation and 0.745 after 30 minutes of inhalation. Therefore, in a relatively short time (about 30 minutes or less) before and after suction of the suction gas, It is recognized that the change in the concentration of BG-IgA is not significant. In addition, since the p value was 0.026 <0.05 after 60 minutes of inhalation, it was recognized that the concentration of BG-IgA increased significantly when inhaled for a long time.
上述してきた吸入ガスの人体に対する効能の検証結果から、唾液から採取できる複数のバイオマーカーのうち、ＩＬ−１βであれば、その濃度の動態が短時間（例えば、ガス吸引後１０〜２０分）で優位的に増加することが分かった。 From the above-described verification results of the effects of inhaled gas on the human body, among a plurality of biomarkers that can be collected from saliva, IL-1β has a dynamic concentration of a short time (for example, 10 to 20 minutes after gas inhalation). It was found that the increase was dominant.
したがって、本実施形態に係る吸入ガスの効能検証方法であれば、採血に際しては医師などの指導の下、所定の医療施設にて行う必要がある血液を用いることなく、被験者の唾液を採取するだけでよく、しかも、唾液の採取タイミングは、ガス吸入後１５分程度で良いため、水素ガスや水素ガスが含まれる吸入ガスの人体に対する効能を簡便に検証することができる。 Therefore, in the method for verifying the efficacy of inhaled gas according to the present embodiment, when collecting blood, only the saliva of the subject is collected without using blood that needs to be performed at a predetermined medical facility under the guidance of a doctor or the like. Moreover, since the saliva collection timing may be about 15 minutes after gas inhalation, the effectiveness of the inhaled gas containing hydrogen gas or hydrogen gas on the human body can be easily verified.
そして、唾液の採取タイミングをガス吸入後１５分程度の短時間に設定できるため、例えば、濃度が０．１〜０．３Ｖｏｌ％の水素ガスを含む蒸気混合ガスを生成可能な水素発生装置１０（図２および図３を参照）の購入などを予定しているユーザは、当該水素発生装置１０を試用する場合（いわゆる「お試し利用」）、短時間の利用でその効果をバイオマーカーの動態変化で確認することができる。
And since the collection | collection timing of saliva can be set to about 15 minutes after gas inhalation, for example, the
また、水素ガス発生装置１０の製造側からすれば、濃度が０．１〜０．３Ｖｏｌ％の水素ガスを含む蒸気混合ガスは、短時間の吸入であっても免疫力向上に効果がある点を謳うことが可能となる。
Further, from the production side of the
上述したように、濃度が０．１〜０．３Ｖｏｌ％の水素ガスを含む蒸気混合ガスを吸入した後、生体バイオマーカーとして、唾液中のＩＬ−１β、ｓＣＤ４４およびＢＧ−ＩｇＡの濃度を検査した結果、ガス吸入１５分後から唾液中のＩＬ−１βの濃度は有意な増加が認められた。他方、唾液中のｓＣＤ４４およびＢＧ−ＩｇＡでは、そのような短時間（例えば１５分）では有意な変化は認められず、ＩＬ−１βの特異的な動態であるという所見を得た。 As described above, after inhaling a vapor mixed gas containing hydrogen gas having a concentration of 0.1 to 0.3 Vol%, the concentrations of IL-1β, sCD44 and BG-IgA in the saliva were examined as biological biomarkers. As a result, a significant increase in the concentration of IL-1β in saliva was observed from 15 minutes after gas inhalation. On the other hand, in sCD44 and BG-IgA in saliva, no significant change was observed in such a short time (for example, 15 minutes), and the finding that it was a specific kinetic of IL-1β was obtained.
このように、水素ガス発生装置１０によって生成された濃度が０．１〜０．３Ｖｏｌ％の水素ガスを含む蒸気混合ガスを吸入することにより、特異的にＩＬ−１βの濃度が短時間（１０〜２０分以内）で増加することが分かった。これは、濃度が０．１〜０．３Ｖｏｌ％の水素ガスを含む蒸気混合ガスが、短時間で生体免疫能増強作用を発動させ、生体防護機能を誘導することを示している。したがって、かかる結果および上述してきた吸入ガスの効能検証方法は、今後、臨床応用にも大いに期待が持てると考えられる。
Thus, by inhaling the vapor mixed gas containing hydrogen gas having a concentration of 0.1 to 0.3 Vol% generated by the
上述してきた実施形態より、以下の吸入ガスの効能検証方法が実現される。 From the embodiment described above, the following method for verifying the effectiveness of inhaled gas is realized.
（１）生体バイオマーカーの動態を解析することにより、吸入ガスの人体への効能を検証する吸入ガスの効能検証方法であって、吸入ガスを吸入させる前の被験者の唾液を採取する一次唾液採取ステップＳ１１と、吸入ガスを吸入させた後の被験者の唾液を採取する二次唾液採取ステップＳ１３と、一次唾液採取ステップＳ１１および二次唾液採取ステップＳ１３で採取した各唾液中のインターロイキン−1βの濃度を検査する濃度検査ステップＳ１４と、一次唾液採取ステップＳ１１で採取した唾液における第１インターロイキン1β濃度と、二次唾液採取ステップＳ１３で採取した唾液における第２インターロイキン1β濃度とを比較し、比較結果に基づき吸入ガスによる免疫能の活性化を判定する判定ステップＳ１５とを有し、二次唾液採取ステップＳ１３は、被験者に吸入ガスを吸入させた後、遅くとも３０分以内に実行される早期唾液採取ステップＳ１３１を含む吸入ガスの効能検証方法。 (1) A method for verifying the effectiveness of inhaled gas by analyzing the dynamics of biological biomarkers and collecting the saliva of a subject before inhaling the inhaled gas. Step S11, secondary saliva collection step S13 for collecting the saliva of the subject after inhaling the inhaled gas, and interleukin-1β in each saliva collected in the primary saliva collection step S11 and the secondary saliva collection step S13 Comparing the concentration test step S14 for examining the concentration, the first interleukin 1β concentration in the saliva collected in the primary saliva collection step S11 and the second interleukin 1β concentration in the saliva collected in the secondary saliva collection step S13; A determination step S15 for determining activation of immunity by inhaled gas based on the comparison result, and collecting secondary saliva Step S13., After inhalation of suction gas to the subject, efficacy verification method inhalation gas including early saliva collection step S131 to be executed later than 30 minutes.
（２）上記（１）において、早期唾液採取ステップＳ１３１は、被験者に吸入ガスを吸入させた後、１０〜２０分の間に実行される吸入ガスの効能検証方法。 (2) In the above (1), the early saliva collection step S131 is a method for verifying the effectiveness of inhaled gas, which is performed for 10 to 20 minutes after the subject inhales the inhaled gas.
（３）上記（１）または（２）において、吸入ガスは、原水を加熱して発生させた過熱蒸気をさらに加熱して生成した水素ガスを含む蒸気混合ガスであり、当該蒸気混合ガスに含まれる水素ガスの濃度が４．２Ｖｏｌ％未満である吸入ガスの効能検証方法。 (3) In the above (1) or (2), the suction gas is a steam mixed gas containing hydrogen gas generated by further heating superheated steam generated by heating raw water, and is included in the steam mixed gas Method for verifying the effectiveness of inhaled gas, in which the concentration of hydrogen gas is less than 4.2 Vol%.
（４）上記（３）において、水素ガスの濃度は、０．１〜０．３Ｖｏｌ％である吸入ガスの効能検証方法。 (4) The method for verifying the effectiveness of inhaled gas in which the concentration of hydrogen gas in (3) is 0.1 to 0.3 Vol%.
（５）上記（１）〜（４）において、濃度検査ステップＳ１４では、酵素抗体法を用いてインターロイキン−1βの濃度を検査する吸入ガスの効能検証方法。 (5) In the above (1) to (4), in the concentration test step S14, a method for verifying the effectiveness of inhaled gas, in which the concentration of interleukin-1β is tested using an enzyme antibody method.
上述してきた実施形態におけるさらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications in the embodiments described above can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
Ｓ１１ 一次唾液採取ステップ
Ｓ１３ 二次唾液採取ステップ
Ｓ１４ 濃度検査ステップ
Ｓ１５ 判定ステップ
１０ 水素ガス発生装置
S11 Primary saliva collection step S13 Secondary saliva collection step S14 Concentration inspection step
Claims (5)
前記吸入ガスを吸入させる前の被験者の唾液を採取する一次唾液採取ステップと、
前記吸入ガスを吸入させた後の前記被験者の唾液を採取する二次唾液採取ステップと、
前記一次唾液採取ステップおよび前記二次唾液採取ステップで採取した各唾液中のインターロイキン−1βの濃度を検査する濃度検査ステップと、
前記一次唾液採取ステップで採取した前記唾液における第１インターロイキン1β濃度と、前記二次唾液採取ステップで採取した前記唾液における第２インターロイキン1β濃度とを比較し、比較結果に基づき吸入ガスによる免疫能の活性化を判定する判定ステップと、
を有し、
前記二次唾液採取ステップは、前記被験者に前記吸入ガスを吸入させた後、遅くとも３０分以内に実行される早期唾液採取ステップを含む
ことを特徴とする吸入ガスの効能検証方法。 A method for verifying the effectiveness of inhaled gas by verifying the effect of inhaled gas on the human body by analyzing the dynamics of biological biomarkers,
A primary saliva collection step for collecting the saliva of the subject before inhaling the inhalation gas;
A secondary saliva collection step of collecting the subject's saliva after inhaling the inhalation gas;
A concentration test step for examining the concentration of interleukin-1β in each saliva collected in the primary saliva collection step and the secondary saliva collection step;
The first interleukin 1β concentration in the saliva collected in the primary saliva collection step is compared with the second interleukin 1β concentration in the saliva collected in the secondary saliva collection step. A determination step for determining activation of the ability;
Have
The secondary saliva collection step includes an early saliva collection step that is executed within 30 minutes at the latest after the subject inhales the inhalation gas.
ことを特徴とする請求項１に記載の吸入ガスの効能検証方法。 The method for verifying the effectiveness of inhaled gas according to claim 1, wherein the early saliva collection step is performed for 10 to 20 minutes after the subject inhales the inhaled gas.
原水を加熱して発生させた過熱蒸気をさらに加熱して生成した水素ガスを含む蒸気混合ガスであり、当該蒸気混合ガスに含まれる前記水素ガスの濃度が４．２Ｖｏｌ％未満である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の吸入ガスの効能検証方法。 The inhaled gas is
A steam mixed gas containing hydrogen gas generated by further heating superheated steam generated by heating raw water, and the concentration of the hydrogen gas contained in the steam mixed gas is less than 4.2 Vol% The method for verifying the efficacy of inhaled gas according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項３に記載の吸入ガスの効能検証方法。 The method for verifying the effect of inhaled gas according to claim 3, wherein the concentration of the hydrogen gas is 0.1 to 0.3 Vol%.
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の吸入ガスの効能検証方法。 The method for verifying the efficacy of inhaled gas according to any one of claims 1 to 4, wherein in the concentration test step, the concentration of the interleukin-1β is tested using an enzyme antibody method.
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