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ちょこば(旧chocovanilla)のブログ一覧

2012年01月18日 イイね!

【一つの推論】私達がストレスじゃないのに何故放射線がストレスなの?【ぬまゆ談義】

■私たちの神経は脳が全てを取り仕切っているわけじゃありません。
心臓がホルモンを作り、自ら体をコントロールするように、
2011年12月15日
【BNP&くも膜下】俗説を交えたトンデモ機序?【ミトコンドリア】

他内分泌と神経カテゴリ辺りに詳しくあります。

■まるで自動機能が体についている。
そんな可能性をお話したいと思います。


病は胃腸から―「腸の脳」に注目
2012年 1月 18日 9:03 JST
..

精神的な問題と思われることが実は胃腸の状態によって引き起こされている可能性もある。

 食道や胃腸が消化以外の多くの身体機能に影響を及ぼしていることを示す研究が増えている。骨形成や学習、記憶、さらにはパーキンソン病といった疾病と消化管の健康の興味深い関係が研究で明らかになってきた。最近の研究では、胃の不調や腸内細菌がうつ病や不安神経症を促している可能性のあることが少なくともマウスの実験で分かった。

消化管と脳の間の情報伝達をさらに解明すれば、幅広い疾病の原因特定や治療に役立つとともに、診断の糸口を医師に提供できる可能性がある。

 米スタンフォード大学医学部の消化器科および肝臓病科の部長を務めるパンカジ・パスリチャ教授は「消化器系関連の問題だけでなく、その他の身体に関連した問題で、消化管に注目することは医学研究上重要だ」と指摘する。

 食道から胃、腸まで一本につながっている消化管は独自の神経系を有し、脳とは独立して機能している。
 この腸神経系は研究者の間で「腸の脳(gut brain)」として知られている。腸の脳は神経の接続を通じてすい臓や胆のうなどの臓器をコントロールしている。消化管で分泌されるホルモンと神経伝達物質は肺や心臓といった臓器と相互作用する。

 脳や脊髄(せきずい)と同じように、消化管にも無数の神経細胞がある。コロンビア大学のマイケル・ガーション教授によると、小腸内だけでも100万個の神経細胞が存在しており、この数字は脊髄内とほぼ同数であるという。
 脳と消化管をつなぐ主な導管の役割を果たしているのは、脳幹から下に伸びる迷走神経。しかし、消化管は脳から指令を受けるだけではない。
 ガーション教授は「脳はマイクロマネージメントを好まないCEO(最高経営責任者)のようなものだ」と語る。脳が消化管に送り込む情報より、消化管が脳に伝達する情報のほうがはるかに多い。


 精神病や脳疾患の患者が胃腸障害を訴えるケースも多い。新しい研究からは、不安神経症などの精神疾患が腹痛を誘発するように、消化管内の疾患が脳疾患の原因になっている可能性もあることが示されている。
 パスリチャ教授らはこの問題を研究するために、生まれたばかりのマウスの胃を刺激するという実験を行った。これらマウスは8~10週間後までに身体上の障害がなくなったものの、泳ぐ運動をさせても普通のマウスより早く止めてしまうなど、胃を刺激されなかったマウスに比べ、うつ状態や不安の大きい行動を示したという。

*****************
■つまり体のストレスがストレスになるということかもしれませんね
ふと思い出したのはプルシアンブルーの説明にあったセシウムの腸肝サイクルでした。
腸の脳・・・


カリウム恒常性等に大きく関っている概念と推測されます。

■要するに一言でストレスと言いますが、
生体にとっては脳からのストレスも、
物理的なストレスも一つのストレスであると言う事です。
将来のストレス学は、物理的な酸化ストレス等へと変わっていくかもしれませんね。
Posted at 2012/01/18 23:44:21 | コメント(2) | トラックバック(0) | 微量放射線≒ストレス | 日記
2012年01月10日 イイね!

【予想通り】ラジカルセンサーは存在する(ROS&APO)

■フェリチンさんは登場しませんでした^^;

しかし、ラジカルセンサーの存在は、どうやらエビデンスが
あるか将来見つかるでしょう。
酸化ストレス保護機序の解明(論文名一部省略)

■これでセシウム族の及ぼす影響がはっきりしてきました^^
ラジウムなどの温泉の役割もよく分かります。
一時的な活性酸素の適度な上昇はすばらしく体にいいわけですね。





APOによるNrf2-ARE経路の活性によって
HO-1(抗炎症、凝固阻害)を活性化する。
ROS(ラジカル)が重要シグナル分子として働く

うん、外部ですと
稲説は必ずしも間違い・・・じゃない!!!
いい刺激になるんだと思います。
たまに死ぬけどきっと。





****************
■事実(まともなエビデンス提示済)を並べていきます。
1)カリウム40は細胞集中(筋肉+心筋、神経他) 
2)セシウム族も細胞集中(筋肉+心筋)+日常摂取の約200倍の濃縮
3)セシウム族は、カリウムチャネルとの相性が15%前後、
外に蓄積、内部は出て行かない。
4)カリウム40から出る放射線を用いたラジカル(ROS)は、
免疫系の重要な要素を握っている

感想)
酸化ストレスは適度に必要、と言うわけです。
カリウム恒常性は、「酸化ストレス量を調整する」という面もあるわけですね・・・

5)心臓は独自でホルモン産生能力があり、
過剰負担を自ら調整する事ができる。(ANP,BNP、HO-1、アルドステロン)

6)カリウムは体液量によって調整され、その98%が細胞内(メルクマニュアル)
カリウム40のラジカルは、体内で免疫系のシグナルとして働いていた。
(体内の3000bqは必要物であったというわけ)。



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■以降感想)





セシウム族の蓄積はそれだけで体内のラジカルを左右します。
(カリウム40と同じようなβ線源ですしね)
一日10bqで2000ベクレル近くまで蓄積するわけです。
また、もしかするとミトコンドリアフェリチンに取り込まれた
セシウムはミトコンドリアの一部を破壊?してラジカルを大量に出す、可能性もあります。

ROSをシグナルに発動する免疫プログラムは
多分人によって違います。
個人のレシピがあるはずです。

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感想のおまけ:
■気になるのが前回のエントリー
PM物質が肺に付着するだけで、血管系におけるHO-1の発生と
心臓疾患が起こされる、と言う。

■くしくも野口健先生の体調不良おかげで、^^;
アルピニストに産生能力が盛んな
HO-1を一本釣りする事ができました

■内部被曝量だけに注目していたんですけど
どうも食べ物系、と空気系、Wで攻めてくるんですね・・・

■汚染地域において、何故濃度に比例するのか?
その一端は、ここにあるのかもしれません。
粉塵濃度PMと言うわけです。

■喫煙者については鉄沈着がありますから
フェリチンが絡んできそうな気はするのですが
身びいきまっしぐらなので、そこは抑えましょう(笑)

■都会でも国道沿いなどはものすごく不利になりそうです。
食べて応援するとイチコロですね・・・
マスコミ、芸能人はこの辺りがあったりして、焼肉食べたりしてね。

■生体メカニズムを逆手に取った
複合被曝仮説、
一度はネタが切れたと思ったのですが、
まさか塩化セシウム毒性を経て復活するとは思いませんでした。

鉄代謝でのHO-1(ヘモオキシゲナーゼ)
どうも奴が重要証人の模様です。
そして今後ROSも注目していくべきだと思います。
Posted at 2012/01/10 19:01:37 | コメント(0) | トラックバック(0) | 微量放射線≒ストレス | 日記
2011年12月28日 イイね!

【ミトコンドリア】酸化ストレスとミトコンドリア【二つのストレス】

この辺はミトコンドリア、ラジカル、そしてストレスに絡んでくる話
但しこちらのストレスは「酸化ストレス」、論旨的に区別をつけたほうがいいかもしれませんね。

2011年12月25日
ラクトフェリンと、ミトコンドリアとストレスとラジカルと動脈硬化がつながっている件

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■放射性物質は魔法の物質ではなくて
酸化ストレス過剰を誤認させる物質=ラジカルセンサー


1.心不全の発生メカニズムに関する基礎研究の進歩
不全心における酸化ストレスの
分子基盤の 解明と治療への応用
筒井裕之
北海道大学大学院医学研究科循環病態内科学教授

心筋障害や心筋梗塞から心不全に進展する過程において,交感神経系,レニン-アンジオテンシン系,サイトカインなどの神経体液性因子の活性化と,それによってもたらされる心筋のリモデリングが,非常に重要であることが知られている1)。神経体液性因子の活性化を抑制するβ遮断薬,ACE阻害薬,AII受容体拮抗薬は,大規模臨床試験でその有効性が示され,実際,心不全患者の治療に使われてきた。しかしFramingham Heart Studyによれば,心不全患者の予後は確かに1980年代よりも1990年代のほうが改善しているが,改善率はわずか数%である2)。心不全における新たな分子機序の解明と治療の開発がまさにいま求められている。

ミトコンドリアでの活性酸素の産生亢進と心不全
 心不全における分子機序のなかで,われわれは「酸化ストレス」に注目した。酸化ストレスとは,活性酸素の生成能が抗酸化能よりも勝り,活性酸素が過剰に存在している状態である。
 まず心不全の徴候を呈しているモデルを作製し3),電子スピン共鳴法を用いて心筋の活性酸素を直接測定し,マウスの心筋における酸化ストレスを調べた。すると,不全心のミトコンドリアにスーパーオキサイドアニオン(O2-)の産生亢進が認められた4)。 
そこでわれわれは,活性酸素の生成部位の近傍に存在し,ヒストン構造を欠くために酸化傷害を受けやすく修復能の低いミトコンドリアDNA(mtDNA)に着目した。不全心ではmtDNAコピー数が正常心に比し減少し5),mtDNAでコードされている複合体I,III,IVの活性も低下している。また不全心では,電子伝達系の機能低下によりATPの産生が減少するばかりでなく電子のリークにより活性酸素が生成される。さらにmtDNAが傷害されるとmtDNAでコードされている複合体I,III,IVが減少するため,さらに電子伝達系の機能が低下すると考えられる(図1)5)。
 電子伝達系の機能低下はさらなる活性酸素の生成をもたらすため,ミトコンドリアを舞台として,mtDNAと活性酸素とで悪循環が形成される。活性酸素は本来非常に反応時間が短いため,ただちに消去される可能性があるが,悪循環が一度形成されると,ミトコンドリア内で活性酸素の産生が亢進した状態が持続される。そして,ミトコンドリアから細胞質に出た活性酸素が細胞質の蛋白や脂質をターゲットとして心不全が形成されると考えられる。
酸化ストレス制御による新たな心不全治療の開発
 心不全においては,ミトコンドリアでの酸化ストレスが非常に重要な位置を占めていることがわかった。これを治療に役立てるとすると,ミトコンドリア酸化ストレスの制御を標的分子とした治療が考えられる。われわれが着目する標的分子は,ミトコンドリア抗酸化酵素のGSHPx(glutathione peroxidase)6)とmtDNAの複製・維持に密接に関係している転写因子のひとつであるミトコンドリア転写因子(TFAM)7)である。GSHPxやTFAM遺伝子発現マウスでは心筋リモデリングおよび心不全が抑制された(図2,図3)。したがってミトコンドリア酸化ストレス制御は新たな心不全治療戦略になりうると考えられる。

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心血管病におけるミトコンドリア転写因子の役割の解明と新規治療の開発
Analysis of the role of mitochondrial transcription factor in cardiovascular diseases and the development of novel therapeutic strategies


ミトコンドリア転写因子A(mitochondrial transcription factor A;TFAM)は、ミトコンドリアDNAの複製および転写調節を介してミトコンドリア機能制御を担う転写因子のひとつである。TFAMはさらに上流に存在するPPAR-gamma coactivator-1(PGC-1)やNuclear responsive factor(NRF-1/2)などの転写因子の制御を受けている。このような因子は、ミトコンドリアにおけるエネルギー産生、酸化ストレス、アポトーシスを制御し、共通の分子機構として、心血管病(動脈硬化や心不全)の発症・進展に密接に関与する。

不全心筋においては、ミトコンドリアDNAのコピー数の減少に伴いTFAMタンパク量が減少した。TFAMによるミトコンドリアDNA保護作用を検討するため、ヒトTFAM遺伝子を過剰発現したマウスを作成した。このマウスに心筋梗塞を作成したところ、梗塞サイズには影響せずに生存率が著明に改善した。TFAM遺伝子を過剰発現したマウスでは、心室リモデリングおよび心機能が改善した。これらは心筋細胞の肥大、アポトーシス、間質の線維化および酸化ストレスの減少を伴っていた。TFAM過剰発現マウスでは、梗塞後不全心筋でみとめられるミトコンドリアDNAのコピー数の減少およびミトコンドリア複合体活性の低下が抑制され、正常レベルに保たれた。以上より、TFAMは酸化ストレスによる損傷からミトコンドリアDNAを保護する働きを有しており、TFAMの誘導や活性化は新たな心不全治療となる可能性があることがあきらかとなった。

本研究によって心血管病の分子基盤としてのミトコンドリア転写因子およびミトコンドリアDNA損傷の役割が明らかとなり、心血管病の病態に関する理解が一層深まった。

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生体における酸素の功罪 研究集会報告 1 「ミトコンドリアゲノムの維持:ミトコンドリア転写因子Aと活性酸素」

ミトコンドリアは原始ミトコンドリア細胞が原始真核細胞に寄生,共生の後,オルガネラ化したと想像されている。ミトコンドリア電子伝達系において好気的ATP合成のために消費される酸素は,一般的な好気的細胞における酸素消費の90%を占め,その1〜5%は活性酸素に転換されると考えられている。このような強い酸化ストレス元である電子伝達系の細胞内への取り込みは,その後の真核生物の進化にも決定的な影響を与えたと思われる。一方,このような強い酸化ストレスにいまださらされているミトコンドリアゲノムの障害は,がん化や加齢に伴う各種の病態に関与していると予想されており,ミトコンドリアゲノム維持は細胞の正常な機能の維持に極めて重要である。
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付録: ミトコンドリアDNA
ミトコンドリアは(ミトコンドリアは、食べ物から取り出された水素を、呼吸によって取り入れられた酸素と反応させて、その時に発生するエネルギーを使ってATP(アデノシン三リン酸)という物質を合成します。ATPは、神経細胞が興奮したり、筋肉が収縮したり、肝臓が物質を合成したりする時に消費されます。電気を貯められないのと同じように、大量のATPを細胞内に貯めておくことはできません。そこで、ATPの必要量に応じて、ミトコンドリアは水素や酸素をすみやかに反応させたり、あるいはゆっくり反応させたりして、呼吸の速度を調節しています。運動をすると呼吸や心拍が激しくなり、休むと次第におさまります。これはミトコンドリアの活動を反映しているのです。)、エネルギー産生を司る重要な細胞小器官で、例外を除き、酵母からヒトに至るすべての真核生物(真核生物とは核膜に覆われた細胞から成る生物です。細菌類やらん藻類以外の生物です。つまり原核生物以外です。核が膜に包いて、DNAが核内中に存在しています。ほとんど私たちが認識している生物はこの真核生物に属します。)の細胞内に存在する。脊椎動物の細胞内には数千~数百のミトコンドリア(細胞質内に分布している細胞小器官。ATPを合成している。)が存在すると見られている。主にエネルギー需要によってその数が制御されていると考えられている。ミトコンドリアの特徴は、核遺伝子とは独立した独自の遺伝子を持っている。ミトコンドリアDNAはミトコンドリア当たり数コピーずつ存在する。そのため、ミトコンドリアDNAにコードされる遺伝子は、細胞一個あたり数千コピー存在することになり、通常の2コピーの核遺伝子に比べ、圧倒的に数が多く、最近明らかになったミトコンドリア病の発生機構は、従来の核遺伝子の異常による遺伝病の発生のメカニズムは、従来の核遺伝子の異常の遺伝病の発生メカニズムと異なっている。

ミトコンドリアDNA構造は16569塩基対の環状DNAで、2種のリボゾームRNA,22種のtRNAおよび13種のmRNAをコードしていて、mRNAの間にtRNAが仕切るように配置されている。13種のmRNAは電子伝達系酵素複合体およびATP合成酵素複合体のサブユニットをコードしており、これら酵素複合体は、核由来のサブユニットとミトコンドリア内で合成されたサブユニットが、ミトコンドリア膜内で分子集合されて初めて活性を持つようになる。脊椎動物のミトコンドリアDNAはイントロンを持たず、コンパクトに遺伝子が詰め込まれている。ミトコンドリヤアDNAの一方は重鎖(H鎖)、もう一方は軽鎖(L鎖)といわれる。遺伝子をコードしない非コード領域は、置換グループ(Dグループ)と呼ばれ約1Kbpの転写および複製調節領域とtRNAクラスター内に存在する軽鎖複合製開始点のみである。mRNA中には、ポリAテールが付加されて初めて、停止コドンの読まれ方することが知られている。UGAコドン通常終始コドンであるが、ミトコンドリアではトリプトハンと認識される。同様に、AUAは通常イソロイシンであるが、メチオニン、AGA(G)は通常アルギニンであるが、終始コドンとなっている。リボゾームも細胞質のものと異なり、細菌型である。真核生物では、クロラムフェニコールはミトコンドリアの蛋白質合成系のみを阻害する。ミトコンドリアDNAはヒストンのような蛋白質で保護されておらず、またミトコンドリア内で発生する活性酸素により生じる8-ヒドロキシデオキシグアノシンなどにより、核DNAに比べ10倍も異変を受けやすい。ミトコンドリアの多型が生じ、個体差および人種差別の基礎となる。

ミトコンドリアの複製
脊椎動物のミトコンドリアDNAの複製は著しく特徴的である。まず、複製は軽鎖を鋳型に重鎖の合成から始まる。重鎖合成のためのプライマーRNAは、D-ループ内の軽鎖プロモーターにより合成されたRNAがGCに富む保存配列ブロック領域で、リボムクレアーゼMRP(mitochondorial RNA processing)、あるいはエンドヌクレアーゼG(Endo G)により切断されて作られる。形成されたRNA鎖をプライマーとして、ミトコンドリアに特異的なDNAポリメラーゼγが重鎖DNAを合成していく。重鎖合成が約三分の二まで完了すると、tRNAクラスター内に存在する軽鎖複製開始点が一本鎖状態で露出され、特異な二次構造が形成される。これをプライマーゼが認識し、軽鎖合成のためのプライマーが合成され、軽鎖DNA合成が進行する。ミトコンドリアのDNAポリメラーゼγは合成速度が著しく遅く、一方のDNA鎖を合成するのに約60分もかかる。軽鎖複製開始点を通過するのにかなりの時間を親重鎖は一本鎖の状態で存在する。ミトコンドリアDNAの欠失は、二つの複製開始点の間に集中しており、複製中に共通配列を通じて一本鎖の一部をスキップすることにより生じると考えられている。10bpの繰り返し配列を通じ欠失が起こりことが実験で示されている。この特徴的な複製機構により、ミトコンドリアDNA欠失を伴うミトコンドリア病が生じると考えられている。

ミトコンドリアDNAの転写
脊椎動物のミトコンドリアDNAの転写は、D-グループに存在するお互いの逆向きのプロモーターから行われ、一続きの一次転写物が産生される。ミトコンドリアrRNAの転写量は通常、ミトコンドリアmRNA転写量の15~50倍高く保たれている。これはtRNA遺伝子上の塩基配列に特異的に結合する転写終結因子により調節されている。重鎖プロモーターから転写物の多くは、転写終結因子の結合した領域で転写が停止し、rRNAのみが合成される。残りの一部の転写物だけが完全長であり重鎖上コードされるmRNAやtRNAを産生する。この転写終結因子は34kDaの蛋白質で、この因子の結合部位はMELAS(mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes)の点変異部位(3243A-G)を含んでおり、この変異を持つDNAへの結合能の低下も示されている。ミトコンドリアのRNAポリメラーゼの構造が明らかになっているのは酵母だけである。

ヒト、マウスミトコンドリアRNAポリメラーゼは、転写開始点付近の配列では正確な転写は行えず、さらに上流の配列が必要である。この上流の特異的に結合し、無細胞転写系で転写を活性化する因子としてミトコンドリア転写因子(ミトコンドリアTAF)が精製・クローン化された。ミトコンドリア遺伝子の協調発現の可能性を指摘されているNRF(nuclear respiratory factor)1の結合配列があり、ヒトミトコンドリアTF1遺伝子発現調節を通じて、ミトコンドリアDNAの転写調節が行われる可能性が指摘されている。

ミトコンドリアDNAは核に遺伝子と異なり卵細胞から伝わり、母性遺伝(また細胞質遺伝)する。卵、精子に含まれるミトコンドリアの数が著しく異なり、子どものミトコンドリアDNAのほとんどすべてが卵由来するからである。そのため、母性遺伝する疾患は、ミトコンドリアDNAに異常を持つミトコンドリア病核遺伝子の変異によって起こるミトコンドリア病もまれにありますが、大部分のミトコンドリア病(細胞の中でエネルギーを作り出す働きをしているミトコンドリアの機能が低下することによって、主に心臓、骨格筋、脳などに異常を生じる疾患です。疲れやすく長い距離を歩けない、意識を失って手足が麻痺するなど、さまざまな症状を現すことがあります。)はミトコンドリア遺伝子の変異が原因です。

*核遺伝子の変異が原因の場合には、多くの場合、常染色体劣性遺伝です。母親と父親から1個ずつ異常な遺伝子が伝わり、2個の異常な遺伝子をもった子が病気になります。従って、兄弟が同じ病気にかかる確率は1/4、保因者(1個の異常な遺伝子を持っているが発病しない)となる確率は1/2、正常な遺伝子を2個持つ確率は1/4です。ミトコンドリア遺伝子の変異が原因の場合には、遺伝する場合と遺伝しない場合があります。 ミトコンドリア遺伝子の挿入や欠失などの再配置を原因とするミトコンドリア病は、ほとんどの場合、弧発例(兄弟・姉妹は正常)で、遺伝しません。まれに、ミトコンドリア遺伝子の多重欠失が家族性に起こり、常染色体優性遺伝を示す場合があります。この場合は、父親または母親のどちらかから異常な核遺伝子が1個伝えられると、ミトコンドリア遺伝子の欠失が複数生じて、病気になります。この場合、兄弟・姉妹が病気にかかる確率は1/2です。 ミトコンドリア遺伝子の点突然変異を原因とするミトコンドリア病は、母性遺伝することがあります。

ミトコンドリア病の原因となるミトコンドリアDNAの変異は、大きく分けて、ミトコンドリアDNAの中の遺伝子の連なり方が異常になった再配置と、ミトコンドリアDNAの1個所の正常な塩基が異常な塩基によって置き換わった塩基置換あるいは点突然変異に分類することができます。

再配置はさらに挿入と欠失に分けられます。挿入とは、一揃いの遺伝子(ミトコンドリアゲノム)の中に、別のミトコンドリア遺伝子の断片(多くの場合には数千塩基対の長さ)が割り込んでしまった状態を言います。正常の遺伝子が分断されてしまうために、遺伝子の機能が失われ、細胞が呼吸によってエネルギーを得ることができなくなってしまいます。

欠失とは、ミトコンドリアゲノムの一部分が欠けてしまった状態をいいます。多くの場合には、数千塩基対の長さのDNAが失われていますので、複数の蛋白質を作りだすための遺伝子や、トランスファーRNA遺伝子がなくなっていますので、ミトコンドリアの中で、これらの呼吸機能を果たす酵素が作られなくなり、細胞がエネルギー不足に陥ります。

点突然変異はどの遺伝子に生じるかによって、その結果が少しずつ異なります。蛋白質を規定する遺伝子に点突然変異が生じた場合には、その蛋白質の機能、例えばATPを合成する働きが失われて、細胞がエネルギー不足になります。tRNA遺伝子に点突然変異が生じた場合には、ミトコンドリアの中での蛋白質の合成が低下し、呼吸鎖を構成する酵素の機能が悪くなって、細胞がエネルギー不足に陥ります。22種のトtRNA遺伝子のうち、どの遺伝子に変異が起きたかによって、どの臓器・組織に異常が生じるか、どんな症状を表すかがほぼ決まっています。

酵母<田中 雅嗣氏(名古屋大学生化学教室)引用>
ミトコンドリアを発電所にたとえると、水素と酸素を反応させるエンジンが「電子伝達系」で、電子伝達系によって駆動される発電機が「ATP合成酵素」です。エンジンと発電機の設計図は、ミトコンドリアの中のDNAと、核の中のDNAに分かれて保存されています。エンジンと発電機の主要な部品の設計図は、ミトコンドリアDNAの中に書かれており、ミトコンドリア自身の蛋白合成装置によって作られます。その他の部品の設計図は、核のDNAに書かれており、そこから読み出され、細胞質の蛋白合成装置によって作られ、ミトコンドリアの中に運ばれてきます。二つの系統の遺伝子産物が組み合わされ、エンジンと発電機ができあがります。

スペースシャトルは水素と酸素を爆発的に反応させています。これに対し、ミトコンドリアは37度という穏和な条件で水素と酸素を反応させています。上手に反応させているとはいっても、どうしてもミトコンドリアの電子伝達系から電子が漏れます。電子が酸素に直接わたされてしまうと活性酸素が発生します。通常でもミトコンドリアは細胞内における活性酸素の主要な発生源になっています。この活性酸素がミトコンドリアの蛋白質や脂質を攻撃します。
もっと恐ろしいのは、活性酸素がミトコンドリアの設計図であるDNAを攻撃することです。設計図にキズができると、正しい部品を作ることができなくなり、電子伝達系からさらに活性酸素が漏れやすくなります。車がポンコツになると、エンジンから排気ガスがモウモウとでるようなものです。

加齢とともにミトコンドリア遺伝子に変異が蓄積し、ミトコンドリアからの活性酸素の漏出が増大し、それが細胞機能に悪影響を与えるという「老化におけるミトコンドリア遺伝子変異蓄積説」は、多くの観察から支持されています。
ミトコンドリアゲノム(ミトコンドリア遺伝子の一揃い)は母親から子供へと伝えられます(母性遺伝)。精子が鞭毛を使って泳ぐ時のエネルギーはミトコンドリアによって供給されます。受精の時に、精子のミトコンドリアも卵子の中に入りますが、精子のミトコンドリアは排除され、卵子のミトコンドリアだけが子供の細胞で働きます。
ミトコンドリアゲノムは16569塩基対からなる環状二重鎖DNAです。ミトコンドリアゲノムの中には37種類の遺伝子があります。蛋白の遺伝子が13個、その蛋白遺伝子の情報を翻訳するために必要な2種類のリボソームRNAと22種類のトランスファーRNAの遺伝子があります。

ミトコンドリアの遺伝子は核の遺伝子よりも約10倍も進化速度が速いことが知られています。核のDNAについてヒトとチンパンジーを比べると、稀にしか相違点が見つかりませんが、ミトコンドリアDNAを調べると、ヒトとチンパンジーの間で多くの相違点が見つかります。
電子伝達系を構成する蛋白質の76%は核の遺伝子によって規定されており、その24%がミトコンドリアの遺伝情報に基づいて作られます。ミトコンドリア遺伝子の進化速度が核遺伝子の10倍速いとすると、電子伝達系というエンジンについて、ある人ともう一人の人との間の違いを計算すると、核の設計図の従って作られた部品の相違点が約7カ所であるのに対し、ミトコンドリアの設計図に従って作られた部品の相違点は24カ所になります。すなわち、エンジンの性能に対して、ミトコンドリア遺伝子の多型は核遺伝子の多型よりも約3倍も大きな影響を与えていると推定できます。田中 雅嗣(名古屋大学生化学教室)

1. 心不全におけるミトコンドリアDNA (mtDNA)障害と活性酸素産生
我々は、心不全において、心筋において活性酸素そのものが増加していること、mtDNAの障害からミトコンドリア電子伝達系の機能低下による活性酸素産生、さらなるmtDNAの障害という悪循環メカニズムを明らかにした。現在は、これらのmtDNA障害を抑制することで、心不全を始めとする種々の慢性疾患の新たな治療法の開発につながる研究を展開している。
1.心不全におけるミトコンドリアDNA (mtDNA)障害と活性酸素産生
2.心不全におけるミトコンドリア転写因子A(Tfam)の役割に関する研究
3.迷走神経刺激による活性酸素制御メカニズムの解明
(九州大学)


そしてなかなか面白い論文を発見。
関連する臭いがとてもあります。(心臓に関してですが)
ミトコンドリアの機能障害を起こす遺伝子の話です。

Posted at 2011/12/28 23:14:46 | コメント(0) | トラックバック(0) | 微量放射線≒ストレス | 日記
2011年12月28日 イイね!

【コルチゾル】ストレスとステロイド【二つのストレス】

2011年12月12日
セシウムの機序と極めて類似するステロイド病態

2011年12月28日
【スギ花粉の話】ストレスとしての放射線の作用【ゴネたもの勝ち?】


の続きと言えるエントリーです。
以前にステロイドの害として登場したクッシング症候群。


■一言で言えば、放射線の害だと騒がれている病状に
やっぱりそっくりなんですよね・・・
メルクマニュアルから

クッシング症候群は,血中のコルチゾルまたは関連するコルチコステロイドの慢性高値によって引き起こされた一群の臨床異常である。クッシング病は下垂体のACTH過剰産生に起因するクッシング症候群で,通常は下垂体腺腫に続発する。典型的な症状には,満月様顔貌および痩せた四肢を伴う体幹肥満がある。診断はコルチコステロイド使用歴または血清コルチゾルの上昇によってなされる。治療は原因によって異なる。

症状と徴候
臨床症状には,多血性の外観を伴う満月様顔貌,鎖骨上および頸部背側への顕著な脂肪沈着(“バッファローハンプ”)を伴う体幹肥満,通常はきわめて細い遠位四肢や指などが挙げられる。筋肉はやせて筋力低下が認められる。皮膚は薄く萎縮して,傷は治りにくく皮下溢血を起こしやすい。腹部に紫紅色の皮膚線条が現れることがある。高血圧,腎結石,骨粗鬆症,耐糖能障害,感染に対する抵抗力の低下,および精神障害は一般的である。小児では直線的成長の停止が特徴的である。女性では通常月経不順が生じる。副腎腫瘍ではアンドロゲンの産生が亢進するので,多毛症,側頭部の脱毛,およびその他の男性化徴候が女性に出現する

********************
■一言で言えばコルチゾルは何のために出てくるか・・・?
実はうつ病と非常に相性がある
ウィキをのぞいてみる。
コルチゾール (cortisol) は副腎皮質ホルモンである糖質コルチコイドの一種であり、ヒドロコルチゾン (hydrocortisone) とも呼ばれる。炭水化物、脂肪、およびタンパク代謝を制御し、生体にとって必須のホルモンである。3種の糖質コルチコイドの中で最も生体内量が多く、糖質コルチコイド活性の約95%はこれによる。ストレスによっても発散される。分泌される量によっては、血圧や血糖レベルを高め、免疫機能の低下や不妊をもたらす。また、このホルモンは、過剰なストレスにより多量に分泌された場合、脳の海馬を萎縮させることが、近年PTSD患者の脳のMRIなどを例として観察されている[1]。海馬は記憶形態に深く関わり、これらの患者の生化学的後遺症のひとつとされている

コルチゾールの前駆物質のコルチゾンは、コレステロールからプレグネノロンを経て生合成される。
コルチゾンとアドレナリンは人体がストレスに対して反応する際に放出される主なホルモンである
。これらは血圧を上昇させ、体を闘争または逃避反応 (fight or flight response) に備えさせる。 活性体であるホルモンであるコルチゾールの前駆体であり、コルチゾン自体は不活性である。11-β-ステロイド脱水素酵素と呼ばれる酵素の働きによって、11位のケトン基がヒドロキシル化されることで活性化する。このため、コルチゾールはヒドロコルチゾンと呼ばれることもある。類似のステロイドであるコルチゾールよりも重要性は低い。糖質コルチコイドがもたらす作用のうち95%はコルチゾールによるものであり、コルチゾンの寄与は4%–5%に過ぎない。コルチコステロンはさらに重要性が低い[3]。

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コルチゾン
コルチゾン (cortisone) はステロイドホルモンの一種である。副腎皮質ステロイドに分類される。化学式 C21H28O5 で表され、IUPAC名は17,21-ジヒドロキシプレグナ-4-エン-3,11,20-トリオンである。コルチコステロンと深く関連する。
コルチゾンとアドレナリンは人体がストレスに対して反応する際に放出される主なホルモンである。これらは血圧を上昇させ、体を闘争または逃避反応 (fight or flight response) に備えさせる。
活性体であるホルモン・コルチゾールの前駆体であり、コルチゾン自体は不活性である。11-β-ステロイド脱水素酵素と呼ばれる酵素の働きによって、11位のケトン基がヒドロキシル化されることで活性化する。このため、コルチゾールはヒドロコルチゾンと呼ばれることもある。
コルチゾンはその効果のひとつとして免疫系を抑制するが、これは治療などで投与された場合に起こる有害な副作用となりえる。この作用は高いストレスがかかると病気になりやすいという現象を説明するものである

・・・福島や関東でおきているのは、
原因に放射性物質があるかどうかは別として
病態としてはストレス障害が大きいことが
分かって頂きやすいかと思います。


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Posted at 2011/12/28 22:54:25 | コメント(0) | トラックバック(0) | 微量放射線≒ストレス | 日記
2011年12月25日 イイね!

ラクトフェリンと、ミトコンドリアとストレスとラジカルと動脈硬化がつながっている件

TBSの津波の番組がなかなかいいですね。

ラクトフェリンは
2011年10月04日
ラクトフェリンも効果あるって【また法医研だった】

で取り上げました。



1.スーパーオキシドジスムターゼ (SOD) やカタラーゼ*11のようにヒドロキシラジカルの発生源を阻止する
2.鉄や銅などの金属をトラップし、ヒドロキシラジカルの発生を阻止する
3.発生したヒドロキシラジカルをトラップして生体構成成分への障害を防ぐ
といったことが考えられます。ラクトフェリンにはスーパーオキシドに対する消去能は認められませんでしたが、ヒドロキシラジカルに対するラジカルスカベンジャー能を有することが明らかになりました。ラクトフェリンは鉄を含んでおり、ラクトフェリン含有飼料を与えたマウス群での放射線抵抗性のメカニズムとしては上記(2)の可能性が高いものと考えられます。

2.とは
鉄や銅などの金属をトラップし、ヒドロキシラジカルの発生を阻止する
ちなみに鉄に絡むのが、
フェリチン系(フェリチンとトランスフェリン)
銅に絡むのが、メタロチオネイン

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ちなみの法医研の用語解説が分かりやすいので転載
7) ラジカルスカベンジャー
活性酸素やラジカルはDNAを損傷させ、がんなどの病気の原因になると考えられている。私たちの体には活性酸素やラジカルの毒性を消去する防衛システムが生まれながらに備わっているが、このラジカルの連鎖反応をとめる物質をラジカルスカベンジャーという。ビタミンC、ビタミンE、カロチノイド、茶やブドウのポリフェノール、ラズベリー抽出物等多くの天然ラジカルスカベンジャーの存在が知られている。

*8) フリーラジカル
2つの電子が入る分子軌道に1つの電子 (不対電子) しか存在せず、不安定で反応性に富む物質。活性酸素の中で、スーパーオキシドアニオン (O2・-) 、ヒドロキシルラジカル (・OH) 、ヒドロペルオキシルラジカル (HO2・) はフリーラジカルである。

*9) スーパーオキシドアニオンラジカル (O2-)
活性酸素の中で、フリーラジカルに属する1種。いちじるしく化学反応をおこしやすい酸素を活性酸素とよび、スーパーオキシドアニオンラジカルはその代表的な1種。活性酸素には、不対電子をもつものが多く、フリーラジカルとよばれる。酸素は1電子還元を受けて、まずスーパーオキシドラジカルになり、さらに1電子還元を受け、水素イオンと反応すると過酸化水素になる。

*10) ヒドロキシルラジカル (・OH)
活性酸素の中で、フリーラジカルに属する1種。過酸化水素が、さらにもう1電子還元を受けると、ヒドロキシルラジカルになる。

*11) カタラーゼ
カタラーゼは,スーパーオキシドジスムターゼ (SOD) やグルタチオンペルオキシダーゼと共に、活性酸素を除去するために働いている酵素であり、過酸化水素を酸素と水に変える反応を触媒する。

***************
一方ラクトフェリン系は
動脈硬化と、ミトコンドリアに関係すると主張する。


エビオスがメタロチオネインを増やす役割があるのと対照的に
ラクトフェリンはメタロチオネインと同じ役割を果たすようです。
ラクトフェリンはミトコンドリア志向性がある・・・と。

**************
つ、つながらなくていいのに・・・
カリウム40の放射線量に相当するものを、ミトコンドリアとラジカルは
どのように測っているのでしょう。

推論すると、セシウムから出るベータ線は、カリウム40とある程度似た物になりますので
カリウム40が多すぎる=「細胞が膨れすぎ」と言う間違った信号を出させる
そう思っているのですが

そこが今探しているものになります。

それはミトコンドリアが能動的に行っているのか、あるいは受動的に働いているのか、
細胞内小器官の癖に、ちょっと曲者臭がしてきました。
ここに来て、「センサーとしての」ラジカルが大きく絡みそうです。

ただ、そうなると、アルファ粒子もまた絡んできます。
ちっともいい話ではないので、
何とか否定してやろうと思っているのですが

ラジカルセンサー、ゴロはいいのですが
響きはイマイチです^^;
Posted at 2011/12/25 16:04:51 | コメント(3) | トラックバック(0) | 微量放射線≒ストレス | 日記

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