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虚血性細胞死、またはオンコーシスは、偶発的な細胞死の一種です。このプロセスは、細胞内のATP枯渇によって特徴付けられ、イオンポンプの障害、細胞の膨張、細胞質の除去、小胞体とゴルジ体の拡張、ミトコンドリアの凝縮、クロマチンの凝集、細胞質ブレブの形成につながります。[1]オンコーシスは、細胞死に先立つ傷害後の一連の細胞反応を指します。オンコーシスのプロセスは3つの段階に分かれています。まず、毒性または虚血によって細胞膜が損傷を受けた結果、細胞はオンコーシスに陥り、ATP枯渇によるイオンと水の漏出を引き起こします。[2]その後発生するイオンの不均衡により、細胞は膨張しますが、膨張を元に戻すための膜透過性の変化は同時に起こりません。[3]第2段階では、細胞の可逆性閾値を超え、細胞は細胞死へと向かいます。この段階では、膜はトリパンブルーとヨウ化プロピジウムに対して異常な透過性を示し、膜の損傷を示します。[4]最終段階では、炎症反応を介した貪食による細胞死と細胞の除去が起こります。[5]
語源
虚血性細胞死はこのプロセスの一般的な名称であるが、既知のモデルでは影響を受けた細胞が異常に大きく腫れ上がることから、オンコーシスという別名が導入された。これは、細胞膜のイオンポンプの故障によって引き起こされると考えられている。オンコーシスという名称（大きさを意味するónkosと腫れを意味するónkosisに由来）は、1910年に病理学者 フリードリヒ・ダニエル・フォン・レックリングハウゼンによって初めて導入された。[6]
アポトーシスとの比較
オンコーシスとアポトーシスは、細胞死の異なるプロセスです。オンコーシスは、イオントランスポーター機能の障害によって引き起こされる細胞の膨張を特徴とします。アポトーシス、つまりプログラム細胞死には、一連の細胞収縮プロセスが関与しており、細胞サイズの縮小とピクノーシスから始まり、細胞の出芽と核崩壊、そしてサイズ縮小によるマクロファージまたは隣接細胞による貪食が続きます。 [7]アポトーシス細胞の貪食による処分により、隣接細胞で炎症反応を誘発する可能性のある細胞残骸の放出が防止されます。[8]対照的に、オンコーシスにおける膜破壊に関連する細胞内容物の漏出は、隣接組織で炎症反応を誘発し、さらなる細胞損傷を引き起こすことがよくあります。[9]さらに、アポトーシスと細胞内小器官の分解は、カスパーゼ、特にカスパーゼ3の活性化によって媒介されます。[10]オリゴヌクロソームDNAの断片化は、カスパーゼ活性化デオキシリボヌクレアーゼによって開始され、その後カスパーゼ3が酵素阻害剤ICADを切断します。[11]対照的に、膠質浸透圧経路はカスパーゼ3に依存しないことが示されています。[12]
膠質浸透圧経路またはアポトーシス経路を介して起こる細胞死の主な決定要因は、細胞内のATPレベルです。[13]アポトーシスは、エネルギー依存性アポトーシスを形成するATPレベルに依存します。[14]腫瘍症でのみ見られる明確な生化学的イベントは、細胞内ATPの急速な枯渇です。[15]細胞内ATPの不足により、損傷した細胞膜内のナトリウムおよびカリウムATPaseが不活性化されます。[16]細胞膜でのイオン輸送の欠如により、細胞内にナトリウムイオンと塩化物イオンが蓄積し、同時に水分が流入して、腫瘍症の特徴的な細胞膨張に寄与します。[17]アポトーシスと同様に、腫瘍症は遺伝的にプログラムされており、 HeLa細胞における脱共役タンパク質-2（UCP-2）の発現レベルに依存することが示されています。 UCP-2レベルの上昇はミトコンドリア膜電位の急速な低下を招き、ミトコンドリアNADHと細胞内ATPレベルを低下させ、腫瘍増殖経路を開始します。[18]抗アポトーシス遺伝子産物Bcl-2はUCP-2が開始する細胞死の活性阻害剤ではないため、腫瘍増殖とアポトーシスは異なる細胞死メカニズムとしてさらに区別されます。[19]
参考文献
- ^ Weerasinghe, Priya、L. Maximilian Buja。「腫瘍症：細胞死の重要な非アポトーシスモード」実験および分子病理学93.3（2012）：302-308。
- ^ Weerasinghe, Priya、L. Maximilian Buja。「腫瘍症：細胞死の重要な非アポトーシスモード」実験および分子病理学93.3（2012）：302-308。
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- ^ Scarabelli, TM, Knight, R., Stephanou, A., Townsend, P., Chen-Scarabelli, C., Lawrence, K., Gottlieb, R., Latchman, D., & Narula, J. (2006). 虚血性心筋におけるアポトーシスの臨床的意義 Current Problems in Cardiology, 31(3), 181-264.
- ^ Majno; Joris (1995). 「アポトーシス、腫瘍症、壊死。細胞死の概要」Am. J. Pathol . 146 (1): 1–2, 16–19. PMC 1870771. PMID 7856735 .
- ^ Majno, G., & Joris, I. (1995). アポトーシス、腫瘍症、壊死。細胞死の概要。アメリカ病理学誌、146(1), 3。
- ^ Ren, Y., & Savill, J. (1998). アポトーシス：食べられることの重要性 Cell Death & Differentiation, 5(7), 563-568.
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- ^ Earnshaw, WC, Martins, LM, Kaufmann, SH (1999). 哺乳類カスパーゼ：構造、活性化、基質、アポトーシス時の機能。生化学年次レビュー、68(1), 383-424。
- ^ 江成正人、坂平英夫、横山英治、大川和也、岩松明、永田真司 (1998).アポトーシス中に DNA を分解するカスパーゼ活性化 DNase とその阻害剤 ICAD。ネイチャー、391(6662)、43-50。
- ^ Weerasinghe, Priya、L. Maximilian Buja。「腫瘍症：細胞死の重要な非アポトーシスモード」実験および分子病理学93.3（2012）：302-308。
- ^ 江口 勇、清水 誠、辻本 勇 (1997) 細胞内 ATP レベルがアポトーシスまたは壊死による細胞死の運命を決定する。Cancer Res. 印刷中
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- ^ Yamamoto, N., Smith, MW, Maki, A., Berezesky, IK, & Trump, BF (1994). hsp70遺伝子の誘導における細胞質Ca2+とタンパク質キナーゼの役割。Kidney International, 45(4), 1093-1104.
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- ^ Mills, EM, Xu, D., Fergusson, MM, Combs, CA, Xu, Y., & Finkel, T. (2002). 脱共役タンパク質2による細胞腫瘍症の調節。Journal of Biological Chemistry, 277(30), 27385-27392。
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