コンテンツ
オートファジーは、体の細胞を適切なバランスに保つ重要なプロセス、または私たちがホメオスタシスと呼んでいるものです。環境の持続可能性についてよく言われることは、「削減、再利用、リサイクル」です。多くの点で、オートファジーはこれら3つのことすべてを体に行う自然なプロセスです。 「オートファジー」という用語は、「自食」を意味するラテン語に由来しています。これは、オートファジーのプロセスがセルの一部を分解して、新しいセルの作成時にそれらをリサイクルするためです。細胞質は、細胞（核を除く）の内部の液体で構成されています。オートファジー中に、細胞質とオルガネラ（特定の機能を持つ小さな構造物）が取り除かれ、再利用されます。このプロセスは、もはや最適または適切に機能していない細胞を自己除去することにより、体のバランスを保ちます。
オートファジーは体のバランスを保つのに役立ちますが、慢性疾患につながるオートファジーの通常のプロセスを混乱させる障害もあります。パーキンソン病のような神経変性疾患は、オートファジーの機能障害に関連していると遺伝的に関連しています。
利点
オートファジーには、細胞内と細胞外の両方で発生する重要な効果があります。オートファジーは細胞内で、酸化ストレスを減らし、ゲノムの安定性を高め（がんの予防に役立ちます）、生体エネルギー代謝を高め、廃棄物の排除を促進します。
細胞の外では、オートファジーは炎症反応の減少、神経内分泌の恒常性の増加、免疫系による癌の監視の増加、および老化した細胞の排除の増加に役立ちます。
オートファジーの機能の利点は、疾患のリスクを最小限に抑え、加齢を促進し、最終的には寿命を延ばすのに役立ちます。
処理する
オートファジーは通常、栄養素の細胞不足により引き起こされます。グルカゴンがプロセスを活性化できる一方で、インスリンはオートファジーを抑制すると考えられています。
食事後、あなたの体はインスリンを放出しますが、断食はあなたの体の血糖値が減少し始めるのでグルカゴンの放出を引き起こします。グルカゴンは、肝臓でグリコーゲンを使用して血糖値を上げるようにあなたの体に信号を送ります。オートファジーがアクティブになると、プロセスは4つのステップで実行されます。
- 隔離： このステップの間、2つの膜（ファゴフォアと呼ばれる）が周囲に伸長し、最終的には細胞質とオルガネラを囲みます。これらは後に分解されます。この二重膜は、オートファゴソームとして知られている細胞小器官になります。通常、オートファゴソームに取り込まれたコンテンツは、範囲内にあるため選択されます。ただし、細胞内の特定のタンパク質との相互作用がある場合、膜はオートファジーを開始できるため、オートファゴソームは選択的である可能性があります。
- リソソームへの輸送： オートファゴソームはリソソームに直接接続できないため、最初にエンドソームと呼ばれる中間構造と融合します。エンドソームと融合したオートファゴソームは現在、アンフィソームと呼ばれ、リソソームと容易に融合できます。
- 劣化： これは、リソソームとの融合が起こった後に始まります。アンフィソームと融合すると、リソソームは酵素（ヒドロラーゼとして知られている）を放出し、元のオートファゴソームにあった材料を分解します。分解された細胞物質でいっぱいのこの構造は、現在、オートリソソームまたはオートファゴリソソームとして知られています。
- 分解生成物の利用： これは、すべての細胞物質がアミノ酸に分解された後に発生する可能性があります。オートリソソームから細胞液にエクスポートされた後、アミノ酸は再利用できます。
4番目の最終段階は、最終的には細胞栄養素の飢餓に関連しています。分解産物の利用は、最終的に糖新生（体が非炭水化物源からグルコースを合成するプロセス）のためのアミノ酸を提供するために必要です。アミノ酸はトリカルボン酸（TCA）サイクルのエネルギー源として機能し、これらのアミノ酸は新しいタンパク質の合成にリサイクルできます。
オートファジーのプロセスはすべて、身体のバランスや恒常性を維持する上で重要です。任意の時点で、身体のニーズを満たすために、1つまたは3つすべてを利用できます。ただし、これらのプロセスは、慢性的な状態での細胞生存をサポートするために長期間維持することはできません。
タイプ
オートファジーには3つのタイプがあります。類似していますが、それぞれのタイプを区別するための特徴があります。
- マクロオートファジー 上記のオートファジーのプロセスを指します。この用語は、オートファジーと同義です。
- マイクロオートファジー 細胞内の多くの異なる構造を飲み込んで分解できるという点で、オートファジーに似ています。このプロセスの違いは、細胞の内容を隔離するためにファゴフォアを使用しないことです。代わりに、リソソームは細胞の内容物を引き込み、膜の周りの材料を飲み込んで、内容物をアミノ酸に分解して再利用します。
- シャペロン媒介オートファジー 分解されるタンパク質を標的とするより具体的な方法です。このプロセスでは、シャペロンタンパク質はリソソーム膜を通過するタンパク質の移動を助け、そこで再利用のためにアミノ酸に分解されます。
オートファジーの誘発
神経系における癌の予防や恒常性を含む多くの健康上の利点により、オートファジーを活性化する方法に向けられた多くの研究があります。しかし、アンチエイジング特性と代謝効果の増加により、多くの人にとっても魅力的です。
特定の薬物でオートファジーを選択的に活性化する方法を特定するための製薬研究が成長しています。特に、オートファジーの誘導を刺激して神経変性疾患を助ける方法を特定することには、製薬上の関心があります。
- ハンチントン病：レスベラトロール、ラトレピルジン、リチウムは、ハンチントン病患者のオートファジーを刺激するために調査されています。
- アルツハイマー病：レスベラトロール、ニロチニブ、リチウム、ラトレピルジン、メトホルミン、バルプロ酸、スタチン、ニコチンアミド、ヒドロキシクロロキンは、アルツハイマー病のオートファジーの刺激に役立つことがあります。
- パーキンソン病：ニロチニブとスタチンはパーキンソン病のオートファジーを刺激する可能性があります。
- 筋萎縮性側索硬化症（ALS）：リチウム、タモキシフェン、バルプロ酸は、ALS患者のオートファジーを刺激する可能性があります。
上記の薬はすべて調査中であり、現在のところ推奨されていません。ただし、オートファジーを誘発して疾患を治療する将来は有望かもしれません。
医薬品以外では、断続的またはより長期間の絶食もオートファジーを誘発します。これは、細胞の栄養素を枯渇させることによって行われます。細胞機能を維持するために、オートファジーは、もはや存在しないアミノ酸を生成するように誘導されます。
さらに、低炭水化物の摂取を伴うダイエットでは、摂取しやすい糖分が身体から奪われます。オートファジーは、アミノ酸の生成に参加するために活性化されます。炭水化物は容易に入手できないため、アミノ酸を使用して糖新生とTCAサイクルを通じてエネルギーを提供できます。ただし、食事を始める前に、医師に相談して安全性と適切な栄養を確保する必要があります。
関連する障害
オートファジー関連遺伝子（ATG）は、1990年代に初めて同定されました。それ以来、機能不全の遺伝子は、体内のオートファジーの異常な機能に関連する障害に関連付けられてきました。
- 成人期の神経変性を伴う小児期の静的脳症（SENDA） オートファジー機能障害に関連して特定された最初の神経変性疾患でした。これは、オートファジーを標的とした治療法で他の神経変性疾患を治療する可能性におけるオートファジーの役割を識別する上で重要になった。 SENDAに関連する遺伝子は、オートファゴソームの形成に影響を与えます。関連付けが識別されているが、オートファジー機能障害が脳の鉄の蓄積にどのように関連するかは決定されていません。
- ビシ症候群 劣性遺伝子である進行性神経変性障害です（父親と母親の両方が子供が障害を持つためには、その遺伝子を伝えなければなりません）。関連する遺伝子は、オートファゴソームが成熟し、分解される方法に影響を与えます。
- 遺伝性痙性対麻痺 本質的に神経変性であるもう一つの劣性遺伝子障害であり、それは下肢に影響を与えます。オートファジーの障害における役割はよく理解されていませんが、オートファゴソームの形成を損なうだけでなく、オートファゴソームとリソソームとの融合を損なうことが確認されています。
- パーキンソン病 神経変性疾患であり、他の疾患とは異なる影響を受けます。この場合、関連遺伝子は、一般にミトファジーと呼ばれるオートファジーによって、ミトコンドリア（エネルギーの生成に関連する細胞構造）の選択的分解を引き起こすと考えられています。
- クローン病 それは炎症性腸疾患であるため、記載されている他の疾患とは異なります。クローン病に関連するオートファジーに影響を与えることが知られている遺伝子がいくつかあります。ただし、これらの同じ遺伝子は他の多くのプロセスにも関連しています。したがって、クローン病がオートファジー関連障害であるかどうか、およびオートファジーを標的とした治療法が実行可能な治療選択肢になるかどうかは不明です。
- 癌 オートファジーは遺伝的に関連していないため、他の障害とは異なり、むしろそれに関連する利点とリスクを示しています。オートファジーには、がんの形成を防ぐための細胞保護特性があります。しかし、腫瘍が確立されると、オートファジーは同じ保護特性を発揮すると信じられていますが、癌細胞に対してです。つまり、腫瘍が確立されると、オートファジーは、体が癌と闘うために必要な通常のプロセスによって腫瘍が破壊されるのを防ぐのに役立ちます。
一部の疾患のオートファジーの誘発を標的とする治療法とは異なり、がんの場合、調査されている治療法はオートファジーの阻害を標的としています。
癌患者のオートファジーの阻害を標的にすると、オートファジーが癌で確立していると信じられている腫瘍保護特性が削除されます。調査されている治療法は、オートファジープロセスのリソソーム部分を対象としており、クロロキンとヒドロキシクロロキンの薬物療法が含まれます。
ベリーウェルからの一言
オートファジーは、細胞を「リサイクル」して恒常性を維持する身体の自然なプロセスです。その利点には、炎症反応の管理と癌監視の強化が含まれます。しかし、オートファジーが体内で適切に機能しない場合は、パーキンソン病などのさまざまな障害と関連しています。オートファジーは癌から保護することができますが、特定のケースでは、体内で確立された癌細胞を実際に保護することがあります。
10年ぶりの新しい抗パーキンソン病治療薬- 共有
- フリップ
- Eメール
- テキスト