アポトーシス
定義
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身体の代謝および恒常性の計画に沿って
生体の生存を脅かす遺伝子変異やウイルス攻撃の防御および予防のため
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アポトーシスは、生存因子と死因子の調節計画に従う選択的機構である
DNAに損傷が生じると、損傷細胞を取り巻く環境によって因子が活性化される。周囲の他の細胞から、損傷細胞が発する救援計画の準備に必要な情報を受け取る。生存因子のシグナルが損傷細胞に到達すると、細胞内の遺伝的制御因子プログラムが活性化される。DNAの転写因子や調節因子が修復を試みる。プログラムされた細胞死因子はカスパーゼを介して活性化される。カスパーゼは細胞質側の細胞膜レベルで足場を形成するタンパク質であり、リン酸化によって制御されるプロテアーゼカスケードを活性化して作用する。ミトコンドリア由来のシトクロムcが細胞質に放出され、カスパーゼの活性化に関与する。
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アポトーシスは外部からのシグナルで誘導されることがある
ホスファチジルセリンは細胞質側の細胞膜に通常位置している場所から外側へ移動し、細胞外側の膜面に露出することで外部シグナル因子の受容体のように振る舞う。これをマクロファージが認識して細胞上に位置取り、取り込んで体内で分解する。
プログラム細胞死につながる主な原因
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酸化ストレス
外部環境から来るシグナル因子(磁気放射、反応性化学物質や気体など)によって引き起こされる。
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反応性因子
例えばROS(O2の部分的還元により生じる高反応性生成物、スーパーオキシド *O-2、酸化的リン酸化の副生成物)など
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ウイルス感染やストレス
熱ショックなど
アポトーシスの生体エネルギーシグナル機構
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シグナリングは生物におけるエネルギーの形をした情報である
代謝サイクルを駆動し、それによって物質を活性化することによって。
化学・生物学的進化を通じて、細胞は複雑なエネルギー過程によって駆動される構成的な計画を発達させてきた。その中で物質はエネルギーを介して変換され、生体の代謝系を調節・機能させる。エネルギーで活性化される物質には生体内部の秩序が必要であり、その秩序を維持するためにはエネルギー供給が必要である。これは熱力学的な領域であり、周囲の宇宙を動かす物質から供給され取り出される十分なエネルギーの可用性を確保しなければならない。
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生体内のある種の秩序を維持すること
それは物質の崩壊をもたらす平衡、すなわち定常状態に至るのを回避させる。
アポトーシスが必要とされる理由
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DNAの損傷がある種の秩序を危うくするとき
反応の動的秩序から隔てる、静的–動的な平面で構成される
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老化への道は障害で満ちている
DNAに変異が継続的に蓄積すると、それに伴って疾病や細胞老化が統計的に増加する。これはDNAや生合成で規定される高分子内に蓄積するエラーや損傷に比例する。
アポトーシス & 炎症
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アポトーシスは不可逆的な変異を防ぐ有効な手段である
それらは蓄積し、次の細胞の子孫に伝達される
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アラキドン酸はEndopeelの重要な成分である
これが分子組成全体を増幅して反応のカスケードを生じさせるように操作されると、その反応が組織の再生を開始し、アポトーシス過程へと導く。
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Endopeelはエネルギー過程に必要な推進力を与える
それにより生存因子と死因子の機構がより選択的になる。選択的プロセスは、一方で生存因子により細胞を個体を脅かす可能性のある変異から救おうとする試みを引き起こす。この救出が一定時間内に成功しない場合、細胞膜内側のホスファチジルセリンが外側へ移動し、カスパーゼカスケードを誘導する信号を捉えて細胞の寿命を終わらせ、アポトーシスへと向かわせる。
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結論
アポトーシスは老化過程を遅らせるための不可欠な概念である。『Journal of Advanced Research』の記事に詳述されているように。抗炎症因子と炎症因子の間の恒常性プロセスは生活習慣に直接結びついており、したがって老化自体も変異の蓄積である。最初に進行するのは老化であり、全体構造は不可逆的な損傷を受ける。問題は、これらの損傷が不可逆的になる前に間に合うかどうかである。このため、アポトーシスは老化過程の進行を遅らせるために不可欠な概念である。