ストレス軽減

還元ストレス（RS）は、酸化還元系が正常であるにもかかわらず、還元当量が異常に蓄積する状態と定義されます。^[1]酸化還元反応では、還元剤（還元剤）から酸化剤（酸化剤）への電子の移動が起こり、細胞内の電子の流れの大部分は酸化還元対によって担われます。^[2] RSは、GSH/GSSG、NADP+/NADPH、NAD+/NADHなどの既知の生物学的酸化還元対の形態をとる還元性酸素種（ROS）と比較して、還元当量が多い状態です。^{[1]還元ストレスは}酸化ストレスの逆で、電子受容体はほとんど還元されていると考えられます。^[3]還元ストレスは、酸化促進条件に対する細胞防御を可能にする内因性シグナルに由来すると考えられます。^[4]還元ストレスと酸化ストレスの間にはフィードバック制御のバランスがあり、慢性RSが酸化種（OS）を誘発し、再びRSの産生が増加します。

ストレス軽減の影響

還元当量の過剰には、細胞増殖反応の減少による細胞シグナル伝達経路の調節、転写活性の修正、タンパク質内のジスルフィド結合形成の阻害、ミトコンドリア機能不全の増加、細胞代謝の低下、細胞毒性など、いくつかの意味合いがある。^[1]^[5]抗酸化酵素系の過剰発現は、還元当量の過剰産生を促進し、細胞内のROSの枯渇とRSの促進をもたらす。核因子赤血球2関連因子2（Nrf2）は、抗酸化反応をコードする多数の遺伝子を制御する重要な転写因子であり、このシグナル伝達経路の無制限の増幅後にRSが増加する。^[6]^[7]異なる細胞小器官はそれぞれ異なる酸化還元状態にある可能性があるが、グルタチオンや過酸化水素（H ₂ O ₂ ）などの因子を調べることで、老化細胞の小胞体（ER）に還元ストレスが存在することが判明した。還元ストレスは細胞の老化プロセスにおいて重要であり、ERの酸化状態が上昇すると、細胞の老化が遅くなります。^[8]特に、還元ストレスが増加すると、アポトーシスの増加、細胞生存率の低下、ミトコンドリア機能不全など、多くの下流効果を引き起こす可能性があり、これらすべてが細胞のニーズが満たされるように適切に制御される必要があります。^[9]データによると、単離されたミトコンドリアでは、RSの例であるNADH / NAD +の比率が高い場合、ミトコンドリアマトリックス内のROSが大幅に増加し、ミトコンドリアからH ₂ O _{2が溢れ出します。}^{[4]還元ストレスは、ヒトの心筋症の確率を高めるとさえ示唆されています。これはまた、}熱ショックタンパク質27 （Hsp27）の豊富な存在と不思議なことに関連しており、高レベルのHsp27が心筋症を誘発することを示唆しています。^[10] 還元ストレスは、還元当量の増加などの異常を伴う多くの疾患に存在し、低酸素症誘発性酸化ストレスなどの問題を引き起こします。^[8]還元的な酸化還元環境は癌の転移を促進し、癌細胞は還元ストレスを利用して増殖を促進し、化学療法や放射線療法などの抗癌剤に抵抗します。^[4]

参照

抗酸化ストレス

参考文献

^ abc Pérez-Torres, Israel; Guarner-Lans, Verónica; Rubio-Ruiz, María Esther (2017-10-05). 「炎症関連疾患における還元的ストレスと抗酸化剤の酸化促進効果」. International Journal of Molecular Sciences . 18 (10): 2098. doi : 10.3390/ijms18102098 . ISSN 1422-0067. PMC 5666780. PMID 28981461 .
^ Xiao, Wusheng; Loscalzo, Joseph (2020-06-20). 「還元ストレスに対する代謝応答」.抗酸化物質と酸化還元シグナル伝達. 32 (18): 1330– 1347. doi :10.1089/ars.2019.7803. ISSN 1523-0864. PMC 7247050. PMID 31218894 .
^ Korge, Paavo; Calmettes, Guillaume; Weiss, James N. (2015). 「還元ストレス下における活性酸素種産生の増加：ミトコンドリアグルタチオンおよびチオレドキシン還元酵素の役割」. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics . 1847 ( 6–7 ): 514– 525. doi :10.1016/j.bbabio.2015.02.012. ISSN 0006-3002. PMC 4426053. PMID 25701705 .
^ abc Chun, Kyung-Soo; Kim, Do-Hee; Surh, Young-Joon (2021-03-30). 「腫瘍進行および抗がん剤耐性における還元ストレスと酸化ストレスの役割」. Cells . 10 (4): 758. doi : 10.3390/cells10040758 . ISSN 2073-4409. PMC 8065762. PMID 33808242 .
^ Zhang, Huali; Limphong, Pattraranee; Pieper, Joel; Liu, Qiang; Rodesch, Christopher K.; Christians, Elisabeth; Benjamin, Ivor J. (2012). 「グルタチオン依存性還元ストレスはミトコンドリアの酸化と細胞毒性を引き起こす」. The FASEB Journal . 26 (4): 1442– 1451. doi : 10.1096/fj.11-199869 . ISSN 0892-6638. PMC 3316899. PMID 22202674 .
^ Chun, Kyung-Soo; Kim, Do-Hee; Surh, Young-Joon (2021). 「腫瘍進行および抗がん剤耐性における還元ストレスと酸化ストレスの役割」. Cells . 10 (4): 758. doi : 10.3390/cells10040758 . ISSN 2073-4409. PMC 8065762. PMID 33808242 .
^ Ma, Qiang (2013). 「酸化ストレスと毒性におけるNRF2の役割」. Annual Review of Pharmacology and Toxicology . 53 : 401–426 . doi :10.1146/annurev-pharmtox-011112-140320. ISSN 0362-1642. PMC 4680839. PMID 23294312 .
^ アブ喬、新華社;チャン・インミン。そう、アオジュン。チャン、イーニ。謝、ティン。 LV、ジェンユー。ウー、シュン。チャン・ウェイチー。ワン・ピン。劉光輝。ワン・チーチェン (2021) 「Ero1α S-ニトロソ化によって引き起こされる小胞体の還元ストレスは老化を加速する」。SSRN 電子ジャーナル。土井：10.2139/ssrn.3869890。ISSN 1556-5068。S2CID 237913085。
^ Handy, Diane E.; Loscalzo, Joseph (2017). 「心血管系における還元ストレスへの反応」. Free Radical Biology and Medicine . 109 : 114–124 . doi :10.1016/j.freeradbiomed.2016.12.006. PMC 5462861. PMID 27940350 .
^ 張、夏;ミン、シャオヤン。リー・チュアンフ。ベンジャミン、アイヴァー・J.銭、ボー。張暁進。丁正年。ガオ、シャン。ヤオ、ユウジェン。マ、ユジエ。チェン、ユンリン。劉、李 (2010-06-01)。「熱ショックタンパク質の心臓特異的過剰発現を伴うトランスジェニックマウスにおける心筋症における還元的ストレスの関与27」。高血圧。55 (6): 1412–1417。土井: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.147066。PMID 20439823。S2CID 13429934 。

[:0-1] Pérez-Torres, Israel; Guarner-Lans, Verónica; Rubio-Ruiz, María Esther (2017-10-05). 「炎症関連疾患における還元的ストレスと抗酸化剤の酸化促進効果」. International Journal of Molecular Sciences . 18 (10): 2098. doi : 10.3390/ijms18102098 . ISSN 1422-0067. PMC 5666780. PMID 28981461 .

[2] Xiao, Wusheng; Loscalzo, Joseph (2020-06-20). 「還元ストレスに対する代謝応答」.抗酸化物質と酸化還元シグナル伝達. 32 (18): 1330– 1347. doi :10.1089/ars.2019.7803. ISSN 1523-0864. PMC 7247050. PMID 31218894 .

[3] Korge, Paavo; Calmettes, Guillaume; Weiss, James N. (2015). 「還元ストレス下における活性酸素種産生の増加：ミトコンドリアグルタチオンおよびチオレドキシン還元酵素の役割」. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics . 1847 ( 6–7 ): 514– 525. doi :10.1016/j.bbabio.2015.02.012. ISSN 0006-3002. PMC 4426053. PMID 25701705 .

[:02-4] Chun, Kyung-Soo; Kim, Do-Hee; Surh, Young-Joon (2021-03-30). 「腫瘍進行および抗がん剤耐性における還元ストレスと酸化ストレスの役割」. Cells . 10 (4): 758. doi : 10.3390/cells10040758 . ISSN 2073-4409. PMC 8065762. PMID 33808242 .

[5] Zhang, Huali; Limphong, Pattraranee; Pieper, Joel; Liu, Qiang; Rodesch, Christopher K.; Christians, Elisabeth; Benjamin, Ivor J. (2012). 「グルタチオン依存性還元ストレスはミトコンドリアの酸化と細胞毒性を引き起こす」. The FASEB Journal . 26 (4): 1442– 1451. doi : 10.1096/fj.11-199869 . ISSN 0892-6638. PMC 3316899. PMID 22202674 .

[:03-6] Chun, Kyung-Soo; Kim, Do-Hee; Surh, Young-Joon (2021). 「腫瘍進行および抗がん剤耐性における還元ストレスと酸化ストレスの役割」. Cells . 10 (4): 758. doi : 10.3390/cells10040758 . ISSN 2073-4409. PMC 8065762. PMID 33808242 .

[7] Ma, Qiang (2013). 「酸化ストレスと毒性におけるNRF2の役割」. Annual Review of Pharmacology and Toxicology . 53 : 401–426 . doi :10.1146/annurev-pharmtox-011112-140320. ISSN 0362-1642. PMC 4680839. PMID 23294312 .

[:1-8] アブ喬、新華社;チャン・インミン。そう、アオジュン。チャン、イーニ。謝、ティン。 LV、ジェンユー。ウー、シュン。チャン・ウェイチー。ワン・ピン。劉光輝。ワン・チーチェン (2021) 「Ero1α S-ニトロソ化によって引き起こされる小胞体の還元ストレスは老化を加速する」。SSRN 電子ジャーナル。土井：10.2139/ssrn.3869890。ISSN 1556-5068。S2CID 237913085。

[9] Handy, Diane E.; Loscalzo, Joseph (2017). 「心血管系における還元ストレスへの反応」. Free Radical Biology and Medicine . 109 : 114–124 . doi :10.1016/j.freeradbiomed.2016.12.006. PMC 5462861. PMID 27940350 .

[10] 張、夏;ミン、シャオヤン。リー・チュアンフ。ベンジャミン、アイヴァー・J.銭、ボー。張暁進。丁正年。ガオ、シャン。ヤオ、ユウジェン。マ、ユジエ。チェン、ユンリン。劉、李 (2010-06-01)。「熱ショックタンパク質の心臓特異的過剰発現を伴うトランスジェニックマウスにおける心筋症における還元的ストレスの関与27」。高血圧。55 (6): 1412–1417。土井: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.147066。PMID 20439823。S2CID 13429934 。