酸化と還元とは
  • 生き物は外界から取り入れた有機物や無機物を、酵素を用いて酸化還元することにより自分に必要な物質を合成したり、不用なものを捨てたりする、いわゆる物質代謝を営むと同時に、食物からエネルギーを獲得するエネルギー代謝を営んでいます。

酸化還元=電子の移動のこと
  • いまA・B2つの物質があって、AからBに電子が移動した場合、Aは酸化され、Bは還元されたといいます。
    電子を失うこと(与えやすい)=酸化された。
    電子を獲得した(受け取りやすい)=還元された
  • といいます。
    生体内には200以上の酸化還元酵素があり、これらが生体内での電子移動を通じて生命を維持している
  • 還元力の強い(A)から酸化力の強い(B)に電子(e-)が移動し、(A)は酸化され、(B)は還元されたという




ブドウ糖
  • 還元力が強く、電子を他へ与えやすい性質を持っている。
    酸素
    酸化力が強く、電子を受け取りやすい性質(電子に対する親和力)が非常に強い。

  • だから、ブドウ糖から酸素に向かって電子が自然に流れやすい。

  • そして、
  • 電子が流れることによってエネルギー が生まれる。
  • 高いポテンシャル(電位)を持った(A)から(B)へ電子が流れることにより、そのポテンシャルに相当するエネルギーが遊離される






酸化ストレス
  • 酸化ストレスとは?
  • 体内の活性酸素によって酸化作用と抗酸化システムのバランスが崩れ、体内が酸化状態になること



活性酸素
  1. 活性酸素老化や疾患の一因と言われている
  2. 活性酸素が犯人だ!
    • カテコールアミンは血管を収縮させるが、細胞を傷つけはしない。
      カテコールアミンが血液中に出ただけでは、ストレス性の胃炎や胃潰瘍など、体が傷つき、出血する症状には至らない。
      ストレス で体を傷つける、もう1人の犯人は活性酸素なのだ。では、
  • 何故ストレスで胃壁が傷つくのだろう
    1. ストレスを感知した交感神経がカテコールアミンを放出し、血管が収縮する
    2. 血管の収縮で変化した血管壁の細胞は性格が変わり、赤血球から与えられた酵素を活性酸素に変えてしまう。
    3. その活性酸素が血管壁を傷つけると、次は白血球がやってきて、本来は細菌を撃退するための攻撃力で細胞を傷つける
  • 以上の過程が胃で行われれば胃潰瘍、脳であれば脳出血などが起きる。」
    (NHKためしてガッテン)
    →「心身症




指標物質(8-OHdG)
  • 2008年、○○は産業技術総合研究所と共同で、体内の活性酸素が細胞などに負荷をかける『酸化ストレス』の状態を約3時間で計測できる簡易計測法を開発した。
    尿にわずかに含まれる酸化ストレスの指標物質(8-OHdG)を、独自の試薬と容器を使って前処理をする手法で高精度に測定できるようになった。
    新しい手法は活性酸素が増えて細胞に負荷かがかかるとDNAの一部が酸化されて生じる『8-OHdG』を計測する。
    • 8-OHdGはDNAから離れ、老廃物として尿に排泄される
    • 8-OHdGが尿1_g中に含まれる量は2〜50ナノcと極めて微量
    さらに、尿には分析装置での分析を妨げるビタミン類やタンパク質・色素などが含まれるため、これまでの分析装置では測定できなかった。





Keap1
  • 2010年、東北大学の山本雅之教授と黒河博文講師らはマウスを使い、
  • 体内で活性酸素が細胞に負荷をかける「酸化ストレス」が起きる際に働くタンパク質の立体構造を明らかにした
    成果は米科学アカデミー紀要に掲載

  • 細胞などが酸化ストレスにさらされると細胞が傷つき、ガンや動脈硬化、糖尿病などの引き金になるとされる。
  • 研究チームは酸化ストレスの働きを抑える抗酸化酵素などを作らせる『Keap1』というタンパク質の立体構造を明らかにした。
    マウスのKeap1を電子顕微鏡で撮影し画像解析できる3次元構造を割り出したところ、2つの房を持つサクランボに似た構造をしていた。
    通常は房同士が結合しているが酸化ストレスが加わると房が離れ、抗酸化酵素などを作らせる遺伝子の情報を写し取る転写因子が働くようになるという。







(酸化ストレスを自動で測定する)
  • 2014年、体内の酸化ストレスの度合いを測る試薬をアークレイが発売。
  • 専用の測定装置に検体用の血液をセットすると、身体の酸化度を全自動で測定できる。
  • 検体1つあたり約12分で測定できる。
  • クリニックでの即時検査向けの免疫反応測定装置を使う。


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