組織ストレス

組織ストレス（組織適応症候群）は、さまざまな外部の影響に対する反応として組織内に形成される、成体生物のすべての組織に共通する非特異的な適応反応です。外部の影響とは、組織細胞の損傷、その特殊機能の過負荷、または調節の影響です。

組織適応症候群 (TAS) の概念によると、この適応メカニズム (適応を参照) は、2 つのイベントの同時発生の結果として、損傷組織 (組織 (生物学)を参照) で有効になります。1 つ目は、組織における TAS エフェクター (コミュートン、カロン、コンタクチン) の蓄積です。これらは、種特異性のない相同組織細胞に対する作用において組織特異性という独自の特徴を備えています。2 つ目は、コミュートンの例で実証されたように、損傷細胞のこれらの調節因子に対する感受性の増加です。これらのエフェクターは、イオン恒常性とエネルギー生成プロセスの乱れを介して、相同細胞の組織特異的な自己損傷を引き起こします。その結果、細胞内で損傷に対する非特異的反応 (CURD) が活性化されます。この普遍的な生理学的反応は、TAS 実行メカニズムの役割を果たします。したがって、組織ストレスの適応機能は、細胞の非特異的抵抗の増加や細胞代謝プロセスの速度への影響などの CURD 特性を使用して実行されます。 TAS の場合、これらの変化は TAS エフェクターの組織特異的な影響下での細胞自己損傷によって開始されるため、組織特異的でなければならないことは明らかです。

よく知られているように、CURD は 2 つの段階から構成されます。細胞がわずかに損傷する過程で、細胞内に代謝刺激段階が形成されます。細胞がわずかに損傷すると、代謝刺激段階が形成され始めます。強い損傷の影響により、細胞内で代謝阻害の CURD 段階が開始されます。

TAS コンセプトによれば、組織ストレスの保護効果は、損傷した細胞の修復プロセスが加速された結果として、TAS エフェクターによって CURD 代謝刺激フェーズが形成される場合に実現されます。上記のエフェクターによって代謝阻害の CURD フェーズが形成されるプロセスでは、外部の損傷の影響に対する細胞反応性の低下の結果として、組織ストレスの保護効果が発生します。

組織ストレスの主な特徴は、組織内細胞間相互作用の組織特異的エフェクター（コミュートン、カロン、コンタクチン）の関与によって形成されることです。これらは、ストレス要因の影響下にある組織の細胞によって生成されます。これが、組織ストレスを、臓器間相互作用のエフェクターであるホルモンを介して実現される一般的な適応症候群と区別するものです（「ストレス（生物学的） 」を参照）。局所的（局所的）ストレスは、臓器または体の部分を構成する 1 つの組織ではなく複数の組織の関与によって形成されます。これが、局所的ストレス反応が臓器内組織間相互作用のエフェクターの関与によって実現されると考えられる理由です。最後に、細胞ストレスは細胞間相互作用の関与なしに細胞内メカニズムによって実現されます。後者の場合、CURD 形成と熱ショックタンパク質の合成は、細胞の「自己防衛」メカニズムとして機能します。

組織ストレスのもう 1 つの特徴は、その実行メカニズムである CURD が、相同組織細胞の組織特異的な自己損傷を介して形成されるという原理です。TAS は、細胞ストレスと同様に CURD を介して実現されますが、TAS には細胞ストレスとは異なるさまざまな特徴があり、その主な特徴は、TAS エフェクターの影響下での CURD 開始の組織選択性です。さらに、細胞ストレス下では、細胞保護は「受動的な」メカニズムを介してのみ CURD の参加によって実現されます。これは、この生理学的反応の保護段階の形成に含まれます。一方、組織ストレス下では、その保護機能は「受動的な」および「能動的な」CURD 誘発メカニズムの両方によって実行される可能性があります。したがって、細胞ストレス メカニズムは、TAS が相同組織の細胞を保護する 2 つの手段のうちの 1 つにすぎません。組織ストレスと細胞ストレスの 3 つ目の違いは、前者が細胞の非特異的抵抗を増大させるだけでなく、減少させる能力にあることです。一方、細胞ストレスの概念は、最初の可能性のみを考慮します。

現時点では、組織ストレスの適応機構の関与の過程で実現される 2 つの生理機能が考えられます。1 つは、機能負荷が長期にわたる状況で細胞特化機能の安定性が増すという形で表されます。もう 1 つの組織ストレス機能は、さまざまな生理的状況で相同組織細胞質量を調節することです。

組織機能単位の一部だけがその細胞の特殊機能の実現に関与していることはよく知られています (Barcroft、1937)。この現象の普遍性から、「機能構造の間欠活動の法則」と名付けられました (Kryshanovskii、1973; Kryshanovskii、1974)。この法則によると、活発に機能する組織 (または細胞) の機能単位は 2 つの集団を形成し、一方は「集中的に機能」し、もう一方は「休止」状態になります。そこでは、「休止」は受動的な状態ではありません。なぜなら、細胞が特殊機能を実行する過程で損傷した細胞構造の積極的な修復が発生するからです。組織細胞の特殊機能実現の「間欠的」パターンとは、組織が集中的に機能しているモードのときに、細胞が 1 つの集団から別の集団に移行することです。このようにして、集中的に機能した結果損傷した細胞は、「休止」集団で回復する機会を得ます。一方、回復した細胞は、「休止」集団から「集中的に機能」する集団に移行します。組織機能のこのような組織化は、細胞機能の安定性に有利に働くと言っても過言ではありません。しかし、組織内レベルで細胞集団間の移動を制御するメカニズムは不明です。

「機能構造の断続的な活動」の法則を考慮すると、活発に機能している組織の細胞に対する TAS メカニズムの作用の 2 つの結果について話すことができます。TAS エフェクターが代謝刺激の CURD フェーズを形成する状況では、「休止」集団の細胞で修復プロセスの加速が期待されます。明らかに、これにより、このような細胞の回復が加速され、集中的に機能する細胞集団に移行します。TAS メカニズムが集中的に機能する細胞集団で代謝阻害の CURD フェーズを形成する場合、これは細胞シグナル伝達阻害につながり、他の外部の影響からの細胞の「自律性」を促進します。このような自律性は、外部の調節の影響によって刺激された場合、前述の集団の細胞の特殊機能の阻害を引き起こす可能性があります。TAS メカニズムによる細胞の特殊機能の阻害は、集中的に機能する細胞の自己損傷からの防御と、細胞の「休止」状態への移行を促進する可能性があります。このように、組織ストレス実行機構（CURD）の特性により、さまざまな方法で継続的な集中的な活動の条件下で組織機能の安定性を高めることができます。

TAS コンセプトによると、組織ストレスは、上記の実行メカニズム (CURD) を介して相同組織の細胞質量を調節する能力を持っています。細胞の特殊機能調節の場合と同様に、相同組織細胞質量の組織特異的制御には 2 つの方法があります。これらは、細胞非特異的抵抗の調節と、細胞内で発生する生理学的プロセスの速度に影響を与えることです。

組織ストレス機構は、組織特異的にその有糸分裂およびアポトーシス（アポトーシスを参照）活動の両方に影響を及ぼし、組織細胞質量を制御することができる。TASエフェクターが代謝刺激のCURD期を形成する場合、有糸分裂周期（MC）を通過する増殖（増殖を参照）細胞プールの加速が期待される。これにより、細胞の成熟および老化も加速される。これは、組織における有糸分裂およびアポトーシス活動の両方の増加を引き起こす。逆に、代謝保護阻害のCURD期の形成は、反対の結果、すなわち、前述のすべてのプロセスの阻害、および結果として、有糸分裂およびアポトーシス活動の両方の阻害をもたらすはずである。組織ストレス機構が、そのエネルギー依存段階の阻害を通じてアポトーシスを調節できると考えられる可能性を排除することはできない。組織ストレス機構による細胞の非特異的抵抗の調節に関しては、CURDのこの特性は、細胞のMCへの進入とアポトーシスへの進入を調節することを可能にする。

TAS メカニズムによる組織細胞量の調節は、この適応反応の「保存的」または「動的」フェーズの形成による 2 つの生理学的レジームで実行できます。TAS 保存的フェーズは、細胞の特殊機能に対する「弱い」非特異的な外部損傷または「負荷」の影響下で形成されます。ここで、組織ストレスは、組織内の既存の細胞集団を保存することによって組織内適応を提供します。これは、TAS エフェクターによる細胞の組織特異的な自己損傷の影響下での細胞の非特異的抵抗の増加によって達成されます。これにより、有糸分裂後細胞が MC とアポトーシスの両方に入るのを防ぎます。TAS 動的フェーズは、細胞の特殊機能に対する「強い」外部の非特異的な損傷または「負荷」の影響下で形成されます。TAS の概念によると、組織ストレスの動的フェーズでは、ストレッサーの損傷影響と TAS エフェクターによる細胞自己損傷が加算されます。これにより、増殖が刺激され（増殖を参照）、同時にアポトーシス活性が増加します（アポトーシスを参照）。したがって、上記のケースでは、組織ストレスの適応機能は、損傷した死につつある細胞を、ストレス因子の影響に対してより耐性のある細胞の子孫に置き換えることによって実現されます。

前述のことから明らかなように、TAS 概念によれば、組織ストレス機構が相同組織細胞に与える影響は多岐にわたります。この機構は、非特異的な損傷の影響から細胞を保護するだけでなく、長期にわたる集中的な機能活動の条件下で組織特化機能の安定性を高めることができます。同時に、同じ機構が相同組織の細胞塊の組織内制御も行います。

• 細胞ストレス反応

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