偽性低酸素症

偽性低酸素症とは、十分な酸素があるにもかかわらず、 NAD ⁺やTPPなどの必要な補酵素の欠乏によりミトコンドリア呼吸が障害され、低酸素症を模倣する状態を指します。^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}細胞内の遊離 NADH/NAD ^+の細胞質比の増加(NAD ⁺より NADH が多い) は、糖尿病性高血糖や過度のアルコール摂取によって引き起こされる可能性があります。^{[ 2 ] [ 3 ]} TPP レベルの低下は、チアミン欠乏症の結果です。^{[ 1 ] [ 4 ]}

^{利用可能なNAD +}または TPPが不足すると、低酸素症（酸素不足）に似た症状が現れます。これは、NAD + または TPP が主に酸化的リン酸化のためにクレブス回路で必要とされ、NAD ^{+ は}嫌気性解糖ではそれほど必要とされないためです。^{[ 3 ]}酸化的リン酸化と解糖は、これらの代謝経路が細胞の機能に必要なエネルギーを放出する分子であるATPを生成するため、非常に重要です。

好気性解糖や脂肪酸酸化に必要なNAD ⁺やTPPが不足しているため、嫌気性解糖が過剰に利用され、グリコーゲンとグルコースがピルビン酸に、そしてピルビン酸が乳酸（発酵）に変換されます。発酵ではNADHから少量のNAD ⁺も生成されますが、これは嫌気性解糖を維持するのに十分な量だけです。嫌気性解糖の過剰利用は乳酸/ピルビン酸比を崩し、乳酸アシドーシスを引き起こします。ピルビン酸の減少は糖新生を阻害し、脂肪組織からの脂肪酸の放出を増加させます。肝臓では、血漿遊離脂肪酸の増加によりケトン体産生が増加します（過剰になるとケトアシドーシスを引き起こします）。血漿遊離脂肪酸の増加、アセチルCoAの増加（クレブス回路機能の低下により蓄積）、およびNADHの増加はすべて、肝臓内での脂肪酸合成の増加に寄与します（過剰になると脂肪肝を引き起こします）。^{[ 3 ]}

偽性低酸素症は、乳酸値の上昇が腎臓による尿酸分泌を阻害するため、高尿酸血症を引き起こす。また、酸化的リン酸化の阻害によるエネルギー不足は、ミオキナーゼ反応とプリンヌクレオチドサイクルによるアデノシンヌクレオチドの代謝回転の増加につながる。^{[ 3 ]}

研究によると、加齢に伴うNAD ⁺レベルの低下は偽性低酸素症を引き起こし、老齢マウスの核内NAD ^+レベルを上昇させることで偽性低酸素症と代謝機能障害が逆転し、老化プロセスが逆転することが示されている。^{[ 5 ]}ヒトNADの臨床試験は2014年に開始される予定である。^{[ 6 ]}

偽性低酸素症は、コントロール不良の糖尿病でよく見られる特徴である。^{[ 2 ]}

血糖コントロールが不十分な糖尿病では、インスリンが不足しているため、グルコースが細胞内に入り込めず、血糖値が高いままになります（高血糖）。ポリオール経路はグルコースをフルクトースに変換し、フルクトースはインスリンを必要とせずに細胞内に入ることができます。^{[ 7 ] [ 8 ]}糖尿病で細胞に生じる酸化損傷はDNAを損傷し、 PARP1などのポリ（ADPリボース）ポリメラーゼまたはPARPを活性化させます。これらのプロセスはいずれも利用可能なNAD ⁺を減少させます。^{[ 7 ]}

エタノールの異化では、エタノールは酢酸に変換され、NAD ⁺を消費します。^{[ 3 ]}少量のアルコールを摂取すると、NADH/NAD ⁺比は、アセチル-CoA (酢酸から変換) が酸化的リン酸化に使用できる程度にバランスが保たれます。しかし、適量のアルコール (1～2杯) でも、NADH が NAD ⁺より多くなり、酸化的リン酸化が阻害されます。慢性的に過剰なアルコールを摂取すると、アルコール脱水素酵素に加えてミクロソームエタノール酸化システム (MEOS)が使用されます。 ^{[ 3 ]}

• 低酸素症（医学）
• 低酸素症（曖昧さ回避） -低酸素症（医学）の項目にリストする（例：子宮内低酸素症）
• 生体エネルギーシステム- ATPを生成する代謝経路
• 代謝性アシドーシス