酸素は、生命に不可欠ですが、高濃度で存在する場合にも損傷を与える可能性があります。酸化ストレスとして知られるこの現象は、老化、炎症、および癌や神経変性障害を含むさまざまな疾患に関連しています。ただし、酸素誘発性の損傷につながる正確な分子イベントは不明のままでした。
高度なイメージング技術と計算モデリングを使用して、研究者は細胞内の酸素分子の挙動を観察して追跡することができました。彼らは、酸素レベルが特定のしきい値を超えると、最終的にフリーラジカルと呼ばれる高反応性分子の形成をもたらす反応のカスケードを引き起こすことを発見しました。これらのフリーラジカルは、脂質、タンパク質、およびDNAの損傷を引き起こし、細胞機能を破壊し、細胞死を引き起こす可能性があります。
研究者はまた、酸素誘発性の損傷を緩和する上で重要なプレーヤーとして重要な酵素であるカタラーゼを特定しました。カタラーゼは抗酸化剤として作用し、有害な過酸化水素、酸素代謝の副産物を水と酸素に変換します。カタラーゼ活性が損なわれると、過酸化水素のレベルが増加し、酸化ストレスと細胞損傷をもたらします。
この研究は、過剰な酸素が細胞や組織にどのように害を及ぼすかについてのより深い分子的理解を提供します。カタラーゼの役割と高い酸素レベルによって引き起こされる反応のカスケードに光を当てることにより、この所見は、酸化ストレスを管理し、酸素誘発性の損傷を防ぐことを目的とした治療の開発のための新しい手段を開きます。
