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Journal of diabetes research20140101Vol.2014issue()

慢性高血糖の病因:還元ストレスから酸化ストレスへ

,
文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, N.I.H., Extramural
  • Review
概要
Abstract

慢性栄養栄養は、インスリン抵抗性とインスリン分泌障害を徐々に誘導する可能性のある慢性高血糖を生み出します。これらの障害は、介在していないとしても、最終的にはフランク糖尿病の出現が続きます。この慢性病原性プロセスのメカニズムは複雑ですが、活性酸素種(ROS)と酸化ストレスの産生を伴うことが示唆されています。このレビューでは、ミトコンドリアの電子輸送チェーンを介してNADHのオーバーフラックスによって課される還元応力が酸化ストレスの原因であるという証拠を強調しています。これは、ミトコンドリア複合体Iがより多くの電子漏れにつながり、したがってより多くのROSにつながる施設に基づいています。生産。NADHとROSの両方の上昇したレベルは、それぞれグリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)を阻害し、不活性化することができ、グリコリ性経路の詰まりとグリセロール3-病原体とその以前の代謝物の蓄積をもたらします。この蓄積は、ポリオール経路や、それ以外の場合は、平血糖条件下で軽微で取るに足らない進行性糖化経路などの代替グルコース代謝経路をすべて開始します。重要なことに、これらすべての代替経路はROS産生につながり、したがって細胞酸化ストレスを悪化させます。したがって、酸化ストレスのそれに続く還元ストレスとそれに続く酸化ストレスは、高血糖誘発メタボリックシンドロームの主要なメカニズムを構成します。

慢性栄養栄養は、インスリン抵抗性とインスリン分泌障害を徐々に誘導する可能性のある慢性高血糖を生み出します。これらの障害は、介在していないとしても、最終的にはフランク糖尿病の出現が続きます。この慢性病原性プロセスのメカニズムは複雑ですが、活性酸素種(ROS)と酸化ストレスの産生を伴うことが示唆されています。このレビューでは、ミトコンドリアの電子輸送チェーンを介してNADHのオーバーフラックスによって課される還元応力が酸化ストレスの原因であるという証拠を強調しています。これは、ミトコンドリア複合体Iがより多くの電子漏れにつながり、したがってより多くのROSにつながる施設に基づいています。生産。NADHとROSの両方の上昇したレベルは、それぞれグリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)を阻害し、不活性化することができ、グリコリ性経路の詰まりとグリセロール3-病原体とその以前の代謝物の蓄積をもたらします。この蓄積は、ポリオール経路や、それ以外の場合は、平血糖条件下で軽微で取るに足らない進行性糖化経路などの代替グルコース代謝経路をすべて開始します。重要なことに、これらすべての代替経路はROS産生につながり、したがって細胞酸化ストレスを悪化させます。したがって、酸化ストレスのそれに続く還元ストレスとそれに続く酸化ストレスは、高血糖誘発メタボリックシンドロームの主要なメカニズムを構成します。

Chronic overnutrition creates chronic hyperglycemia that can gradually induce insulin resistance and insulin secretion impairment. These disorders, if not intervened, will eventually be followed by appearance of frank diabetes. The mechanisms of this chronic pathogenic process are complex but have been suggested to involve production of reactive oxygen species (ROS) and oxidative stress. In this review, I highlight evidence that reductive stress imposed by overflux of NADH through the mitochondrial electron transport chain is the source of oxidative stress, which is based on establishments that more NADH recycling by mitochondrial complex I leads to more electron leakage and thus more ROS production. The elevated levels of both NADH and ROS can inhibit and inactivate glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), respectively, resulting in blockage of the glycolytic pathway and accumulation of glycerol 3-phospate and its prior metabolites along the pathway. This accumulation then initiates all those alternative glucose metabolic pathways such as the polyol pathway and the advanced glycation pathways that otherwise are minor and insignificant under euglycemic conditions. Importantly, all these alternative pathways lead to ROS production, thus aggravating cellular oxidative stress. Therefore, reductive stress followed by oxidative stress comprises a major mechanism of hyperglycemia-induced metabolic syndrome.

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