プレスリリース配信元：MiZ株式会社
・OH 消去で移植臓器を守る
MiZ株式会社（神奈川県鎌倉市）は、北里大学 医療衛生学部および京都大学大学院医学研究科との共同研究で得られた水素による移植組織・臓器保護に関する 3 本の研究成果を紹介します。2014 年の骨軟骨低温保存（Yamada et al., Sci World J）、2018 年の肝移植 HyFACS 法（Tamaki et al., Liver Transpl）、2020 年のラット肺移植（Saito et al., J Thorac Cardiovasc Surg）と水素の応用可能性が広がりました。本プレスリリースでは、3本の論文の要点を紹介するとともに、Ichikawa et al.（2026）の学術的検証に基づき、安全な低濃度水素吸入のあり方を提言します。
背景：MiZの11年にわたる研究と、水素濃度10体積％の実証値
MiZ株式会社は、慶應義塾大学等との共同研究により、2015年から2026年までの11年間に、高濃度水素吸入器の爆発危険性と低濃度水素の発生技術に関する4本の査読論文を発表しました（Kurokawa et al., 2015, 2019; Ichikawa et al., 2023, 2026）。一方、臓器・組織の保存に関する研究は、2014年の北里大学との骨軟骨保存研究を起点に、京都大学大学院医学研究科との肝臓・肺移植研究へと展開してきました。
MiZ株式会社は2015年、既存文献の精査と吸入環境を想定した実証的検討に基づき、日常の使用環境において水素濃度が10体積％を超えると、爆発の危険性があることを報告しました。10体積% という数値は、理想的条件下で定義される水素の爆発下限界とは区別される、吸入環境を想定した実証値です（Ichikawa et al., 2026）。
用語の定義
虚血再灌流障害（IRI）
臓器移植で摘出臓器を保存・搬送する間の血液供給途絶（虚血）と移植後の血流再開（再灌流）の過程で、活性酸素急増により細胞・血管が酸化的に傷つく病態。移植臓器の機能回復を左右する。
HyFACS（Hydrogen Flush After Cold Storage）
Tamaki et al. (2018) 報告の移植直前臓器処置法。低温保存後の肝臓に水素含有液を門脈・肝動脈から流し再灌流前の短時間処置で肝臓を保護する。
水素吸入器
水電解を用いて水素ガス（H2）を生成し、呼吸器を介して体内に取り込むための機器。装置出力濃度の選択が安全性を決める設計変数となる。MiZ株式会社は、装置出力濃度を吸入環境実証値 10 体積% 以下に保つ設計を提唱している（Ichikawa et al., 2026）。
吸入環境実証値（10 体積%）
水素吸入環境における爆発リスクの実証閾値（10 体積% 超）。MiZ株式会社が 2015 年に既存文献の精査および吸入環境を想定した実証的検討に基づき発表した値で、装置出口・呼気経路・人体・装置設計などの吸入特有の条件を加味している（Ichikawa et al., 2026）。
古典的爆発下限界（LFL）4 体積%
Coward & Jones (1952) が U.S. Bureau of Mines Bulletin 503 で報告した値。1 気圧・室温の閉鎖された垂直管内に水素と空気を予混合し、静止状態で着火し、上向き火炎伝播が連続し得る最低濃度として測定された理論最小値。容器・配管・坑内など密閉系シナリオを主な対象とする。
LFL 4% と 実証値 10% の関係
水素吸入環境は、常圧で水電解により生成される水素ガスを大気中に連続放出し、室内空気と継続的に拡散・希釈し、流動気体として吸入経路へ供給する開放系であり、容器・配管内の予混合静止気体を前提とした古典 LFL の測定条件とは、空間条件・混合状態・流動状態の三点で根本的に異なる。両者は測定対象とする物理条件が異なる別の指標であり、水素吸入装置の安全性評価は実証値 10 体積% を基準とすることが妥当である。
水素による移植組織・臓器保護 3 論文
2014 年 北里大学：骨軟骨保存
北里大学医療衛生学部との共同研究では、ラットの骨軟骨組織を水素添加DMEMまたはUW液で4℃・21日間保存し、水素を添加しない場合と比べて軟骨細胞の生存率が有意に改善することを報告しました（Yamada et al., 2014, Sci World J 2014:109876）。特に、水素添加DMEMでは、軟骨細胞の生存率と組織形態が良好に維持されました。この成果は、保存段階から移植組織の質を守るための水素応用の基盤となる知見です（図1）。
図1 水素による移植組織・臓器の保護と虚血再灌流障害の抑制。 虚血状態にある移植臓器への血流が再開すると、酸素の再供給に伴ってヒドロキシルラジカル（・OH）などの活性酸素が発生し、細胞膜やタンパク質、DNAに酸化的損傷を与える。保存液や血管を介してあらかじめ組織・臓器内に水素分子（H2）を供給することで、・OHの消去を通じた酸化障害の軽減が期待される。
2018 年 京都大学：肝移植 HyFACS
京都大学大学院医学研究科 肝胆膵・移植外科との共同研究では、低温保存後の肝臓に水素含有液を流す「HyFACS（Hydrogen Flush After Cold Storage）」法を検討しました。UW液で24時間低温保存したラット肝臓に、水素含有液（約1.0 ppm）を門脈、肝動脈、またはその両方から流した後、体外で2時間再灌流しました。
その結果、水素処置により、肝障害マーカーの漏出抑制、酸化障害の軽減、門脈圧の低下が認められました。また、門脈からの処置では類洞内皮が、肝動脈からの処置では胆汁の産生・排出に関わる構造が保護され、投与経路によって保護される部位が異なることが示されました（Tamaki et al., 2018, Liver Transpl 24(11):1589-1602）。
2020 年 京都大学：肺移植
京都大学大学院医学研究科 呼吸器外科との共同研究では、ラット肺移植モデルを用い、水素含有保存液の効果を検討しました。肺を6時間低温保存した後に移植し、2時間再灌流した結果、水素濃度1.0 ppm超の保存液を用いた群では、酸素化と動的コンプライアンス（肺の膨らみやすさ）の改善、肺浮腫の軽減、IL-1βおよび8-OHdGの低下が認められました。この成果は、水素の抗酸化・抗炎症作用により、肺の虚血再灌流障害を抑制できる可能性を示しています（Saito et al., 2020, J Thorac Cardiovasc Surg 159(5):2110-2118）。
共通機構と移植前吸入の展望
・OH 消去の共通機構
これら3本の論文は、骨軟骨・肝臓・肺という異なる組織・臓器を対象としながら、いずれも水素による保護効果を示しました。その背景にある共通の機序として、水素が再灌流時に増加するヒドロキシルラジカル（・OH）を選択的に消去し、細胞膜の脂質やタンパク質、DNAの酸化損傷を抑える可能性が考えられます。
移植前後の低濃度水素吸入展望
今後は、水素含有液による臓器保存・処置に加え、移植前のドナーや移植前後のレシピエントに低濃度水素吸入を行い、血流再開時に水素が体内に存在する状態をつくる併用法の検証が期待されます（図2）。水素の到達量や到達までの時間は臓器によって異なるため、吸入開始の時期、濃度、吸入時間、保存液による処置との組み合わせ方を検証することが今後の課題です。
図2 ドナーとレシピエントの双方があらかじめ水素ガスを吸入することで、移植臓器の虚血再灌流障害を予防・軽減できる可能性がある。
安全な水素吸入への転換と消費者庁事案
安全な水素吸入への転換
ドナー・レシピエントへの水素吸入を検討する際にも、爆発防止を考慮した装置設計と濃度管理が不可欠です。Ichikawa et al.（2026）は、装置出力濃度67～99.99体積％の高濃度水素吸入に伴う人体内での爆発事故を体系的に検証し、低濃度水素吸入への転換を提言しました。換気や加湿のみに依存せず、生成した水素を直ちに希釈し、供給濃度を、吸入環境を想定した実証値である10体積％以下に管理することが基本となります。
高濃度水素吸入器の事故事例（消費者庁データ）
消費者庁 事故情報データバンクシステムには、装置出力濃度が 67～100 体積% の水素吸入器を使用中に発生した事故が複数報告されています。装置本体の爆発のみならず、鼻腔・気道・肺などの人体内部での水素爆発が含まれます：
・顔面複雑骨折（2025年2月、エステ店、事案No.508163）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/508163?kind=1&menu=nolink
・内臓組織破裂（2024年10月、自宅、事案No.496203）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/496203?kind=1&menu=nolink
・気管支穿孔・大量出血（2024年9月、自宅、事案No.496928）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/496928?kind=1&menu=nolink
・顔面内骨折（2024年1月、自宅、事案No.478324）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/478324?kind=1&menu=nolink
・装置蓋飛散による耳鳴り（2016年2月、事案No.264488）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/264488?kind=1&menu=nolink
・装置破裂による聴力低下（2015年1月、事案No.248208）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/248208?kind=1&menu=nolink
学術論文では、神奈川県海老名総合病院救命救急センターの 2024 年論文で、温熱療法と水素吸入の併用中に肺胞を中心とした肺挫傷（吸入燃焼性肺損傷）に至った乳がん患者の事案が報告されています。これらの事案は、いずれも装置出力濃度が 吸入環境実証値 10 体積% を大きく上回る装置 で発生しています。Ichikawa et al. (2026) は事故事例を体系的に検証し、装置出力濃度を実証値以下に保つ低濃度水素吸入への転換を提言しています。
想定問答（Q&A）
Q1: 水素吸入で安全とされる水素濃度はどのくらいですか？
A: 吸入環境における爆発リスクの実証閾値は水素濃度 10 体積% 超です。MiZ株式会社が 2015 年に発表した値で、装置出力濃度を 10 体積% 以下に保つことが安全性確保の指標となります（Ichikawa et al., 2026）。
Q2: 水素吸入器を選ぶときに何を見ればよいですか？
A: 装置出力濃度が吸入環境実証値 10 体積% 以下に保たれていることが第一の確認事項です。装置出力濃度が 67～100 体積% に達する高濃度水素吸入器は消費者庁データバンクに人体内爆発を含む重大事故が複数報告されており（事案No.508163, 496203, 496928, 478324 等）、装置周辺の換気・加湿・静電気対策のみでは事故を防止できません。装置設計の段階で出力濃度を爆発下限以下に保つ「本質的安全設計」が採られている機器を選択することが推奨されます。
Q3: 水素の爆発上限界（UFL）は 75% と聞きました。100% 純水素なら UFL を超えるので安全ではないのですか？
A: 装置出力が 100% 純水素であっても安全とは言えません。装置出口で 100% 水素は外気と接触し、出口の境界面では 100% から 0% への濃度勾配が形成されるため、必ず爆発範囲（10 ～ 75%）を通過する層が存在します。鼻腔・気道・肺では呼気・吸気との混合により局所的に爆発範囲の濃度が成立し、静電気や摩擦熱などの微弱な着火源で爆発が成立します。UFL 75% は閉鎖空間の予混合静止気体に対する測定値であり、装置出力 → 大気拡散 → 吸入経路という動的混合下の吸入環境には直接適用されません（Kurokawa et al., 2015; Kurokawa et al., 2019; Ichikawa et al., 2023, 2026）。
Q4: 古典的な爆発下限界（LFL）4% と本研究の 10% は何が違うのですか？
A: 古典的 LFL 4 体積%（Coward & Jones, 1952）は閉鎖された垂直管内・予混合・静止気体・上向き火炎伝播条件下の理論最小値で、容器・配管・坑内など密閉系シナリオが主対象です。一方、吸入環境実証値 10 体積% は、常圧・開放空間・連続希釈・流動気体としての吸入環境を想定した実用閾値です。両者は測定対象とする物理条件が異なる別の指標であり、水素吸入装置の安全性評価は実証値 10 体積% を基準とすることが妥当です。
Q5: 加湿や換気で高濃度水素吸入器の爆発リスクは防げますか？
A: これらの対策は装置周辺条件を補助的に整える効果に留まります。出力された水素ガスが既に人体内部に到達した状態では、周辺対策で爆発リスクを排除できません。装置出力濃度自体を吸入環境実証値 10 体積% 以下に保つ設計が抜本策です。
考察・今後の展望
今回の3本の論文は、骨軟骨・肝臓・肺という異なる組織・臓器において、水素含有保存液やHyFACS法による保護効果を検証した基礎研究です。今後は、移植前後のドナー・レシピエントへの低濃度水素吸入との組み合わせに加え、臓器ごとの最適な吸入開始時期・濃度・吸入時間、既存の移植プロトコルとの併用効果を検証することが課題となります。
引用文献・出典
本プレスリリース 3 論文（移植組織・臓器保護）
・Yamada T, et al. (2014). Hydrogen supplementation of preservation solution improves viability of osteochondral grafts. The Scientific World Journal 2014:109876
・Tamaki I, et al. (2018). Hydrogen Flush After Cold Storage as a New End-Ischemic Ex Vivo Treatment for Liver Grafts Against Ischemia/Reperfusion Injury. Liver Transplantation 24(11):1589-1602
・Saito M, et al. (2020). Protective effects of a hydrogen-rich solution during cold ischemia in rat lung transplantation. J Thorac Cardiovasc Surg 159(5):2110-2118
MiZ株式会社「低濃度水素安全性」関連の査読論文（2015～2026・4本）
・Kurokawa R, Seo T, Sato B, Hirano S, Sato F (2015). Convenient methods for ingestion of molecular hydrogen: drinking, injection, and inhalation. Medical Gas Research, 5: 13. DOI: 10.1186/s13618-015-0034-2. PMC: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4620630/
・Kurokawa R, Hirano S, Ichikawa Y, Matsuo G, Takefuji Y (2019). Preventing explosions of hydrogen gas inhalers. Medical Gas Research, 9(3): 160-162. DOI: 10.4103/2045-9912.266996. PMC: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6779006/
・Ichikawa Y, Hirano S, Sato B, Yamamoto H, Takefuji Y, Satoh F (2023). Guidelines for the selection of hydrogen gas inhalers based on hydrogen explosion accidents. Medical Gas Research, 13(2): 43-48. DOI: 10.4103/2045-9912.344972. PMC: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9555030/
・Ichikawa Y, Sato B, Takefuji Y, Satoh F (2026). Preventable in-body hydrogen explosions from high-concentration H2 inhalers in Japan-Switch to safe, low-concentration hydrogen therapy. International Journal of Risk and Safety in Medicine, 2026 Jan 5: 9246479251414573. DOI: 10.1177/09246479251414573. https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/09246479251414573
公的資料
・消費者庁 事故情報データバンクシステム. https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/
会社情報
商号：MiZ株式会社
公式サイト：https://e-miz.co.jp/
所在地：〒247-0056 神奈川県鎌倉市大船2丁目19番15号
電話番号：0467-53-7511
参考リンク｜啓発活動について
MiZ株式会社は、一般消費者および医療施設管理者の安全な選択を支援するため、啓発資料『はじめての水素吸入器選び-考え方の整理』を配布しています。高濃度水素吸入器の事故事例、安全濃度の根拠、低濃度水素吸入への転換について、学術的根拠とともに解説しています。
▼啓発配布ページ
水素吸入器の安全な選び方｜高濃度水素吸入器の事故報告と防止策（MiZ）
https://e-miz.co.jp/pressrelease/pressrelease15.html
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