定義
酸化ストレスは、スーパーオキシド、過酸化水素、ヒドロキシラジカルなどの活性酸素種ROSと、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、グルタチオンなどの抗酸化系の均衡が崩れた状態である。
イメージ
火花自体は情報伝達や殺菌に役立つが、消火能力を超えて飛び散ると設備を焦がす。ROSも少量なら生理作用を持つ一方、過剰になると細胞成分を連鎖的に損傷する。
仕組み
ROSはミトコンドリア電子伝達系、NADPHオキシダーゼ、ペルオキシソーム、薬物代謝、放射線などで生じる。スーパーオキシドはSODでH2O2へ変換され、カタラーゼやグルタチオンペルオキシダーゼが水へ処理する。Fe2+存在下ではH2O2から反応性の高いヒドロキシラジカルが生じ得る。ROSは膜脂質の過酸化を連鎖させ、蛋白の架橋・断片化、DNA塩基変化・鎖切断、ミトコンドリア障害を起こす。食細胞ではROSが殺菌に必要だが、制御を外れると周囲組織を傷つける。Nrf2系などは抗酸化遺伝子発現を高める。
例
虚血再灌流時には再酸素化と白血球活性化でROSが急増し、すでに弱った細胞の膜やミトコンドリアをさらに損傷する。好中球の酸化的バーストは病原体殺菌に利用される。