若い細胞はどんどん分裂をしますが、年を取ってくると分裂の速度が遅くなり、やがて分裂できなくなります。

老化と寿命

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老化と寿命

若い細胞・年老いた細胞

正常細胞の老化と寿命のしくみ

若い細胞と年を取った細胞を細胞融合という技術で、一つの細胞に融合させる実験や年を取った細胞の成分を若い細胞の培養液に加える実験では、若い細胞では発現しませんが、分裂回数が進んでくると発現して、細胞分裂を停止させる因子(原因となる物質)を作り出す細胞増殖抑制遺伝子の存在が予想されました。

 

そして、この遺伝子ががん抑制遺伝子そのものか、それに良く似たものだと予想されます。

 

実際、代表的ながん抑制遺伝子のp53とRBの働きを人工的に妨害すると、正常の細胞の培養時の限界分裂回数を上昇させることが実験で示されています。

 

p53とRBが細胞増殖をどのようにして抑えるのかも解明されています。

 

細胞の増殖のしくみは大変複雑かつ精巧にできて、そこには分裂を進める方向に働く因子や抑える方向に働く因子がたくさんからんでいます。

 

細胞増殖抑制遺伝子が生み出す因子は、特定の因子と結合することにより作用を発揮すると思われています。

 

正常細胞の細胞増殖抑制遺伝子は、細胞の分裂回数が進んでくると遺伝子は、目を覚ます(発現する)ことになります。

 

そのためには、細胞には、分裂回数をきちんと数える装置があり、分裂の回数をカウントして、ある回数を過ぎると目覚し時計のように信号を発し、それを受けて、眠っていた細胞増殖抑制遺伝子は目を覚まして、働き出し(細胞分裂を停止させる因子を作る)のではないかと考えられています。

 

活性酸素による傷が老化を引き起こす

活性酸素は老化ばかりでなく、がん、動脈硬化、糖尿病、心筋梗塞、胃潰瘍などさまざまな病気との関連が指摘されて、諸悪の根源のような感があります。

 

活性酸素とは、普通の酸素よりも活性化された状態の酸素とその関連物質のことです。

 

普通の酸素とは、空気の中にある酸素のことです。

 

空気中の酸素の分子は、2個の酸素原子が結合して、化学反応を起こりにくい安定した構造を作っています。

 

化学的に不活性です。

 

一般に安定した分子が、電子を1個受け取ると、この1個の電子(不対電子)のせいで不安定になります。

 

不対電子のペアとなる相手を探し求めるからです。

 

反応性に富み活性化された状態になる(フリーラジカルまたはラジカル、過激なという意味)酸素分子が1個の電子を受けると、スーパーオキサイドというフリーラジカルになります。

 

スーパーオキサイドは代表的な活性酸素で、体の中に発生する活性酸素としては、この他にヒドロキシラジカル、過酸化水素、一重項酸素と4種類あります。

 

活性酸素とフリーラジカルはしばしば混同して使われるが、正確には活性酸素のうち、過酸化水素と一重項酸素はフリーラジカルではありません。

 

活性酸素はいつどこで発生する

呼吸のときに発生するスーパーオキサイドなどの活性酸素がいつどこで発生するのか。

 

ヒトなどの動物は、食物から得た栄養物を呼吸で得た酸素によって酸化して、エネルギーを生産しています。

 

酸化とは、酸素と結合するか、電子を失う化学反応のことです。

 

また、還元とは水素と結合するか、逆に電子を受け取る化学反応のことです。

 

エネルギー生産の過程は、ミトコンドリアという細胞小器官で行なわれますが、このとき酸素分子は、水に還元されることになります。

 

電子でいうと4個の電子を受け取ることで、水になります。

 

大部分の酸素はこのように水になるのだが、この過程で中途半端に還元、電子1個を受け取ったものが漏れ出ることがあり、スーパーオキサイドの生成です。

 

スーパーオキサイドがさらに1個の電子を受け取ると、過酸化水素は消毒薬(オキシドール)として身近な物質です。

 

過酸化水素自身はそれほど強い毒性はありませんが、スーパーオキサイドなどよりも安定していて寿命が長く、細胞膜を通過して広範囲に毒性を及ぼすとされます。

 

また、過酸化水素はスーパーオキサイドや金属イオンと反応して、ヒドロキシラジカルを生成します。

 

ヒドロキシラジカルは、もっとも反応性の強い活性酸素です。

 

活性酸素の発生は呼吸の過程で避けられないこと。

 

酸素の数パーセントは、必ず活性酸素になります。

 

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