収縮する骨格筋における反応性酸素種および窒素種の生成

1980年代初頭以来、生物学者は骨格筋がフリーラジカルを生成することを認識してきました。特に注目すべきは、密接に関連する2つのレドックスカスケード、すなわち反応性酸素種 (ROS) と一酸化窒素 (NO) の誘導体です。ROSカスケードは、ミトコンドリアの電子伝達系、膜関連のNAD(P)Hオキシダーゼ複合体、または他の源から派生したスーパーオキシドアニオンラジカルによって開始されます。NOは、筋線維によって恒常的に発現される2つのNO合成酵素アイソフォームによって生成されます。ROSおよびNO誘導体は継続的に生成され、細胞質および細胞外の両方で検出可能です。生産は、激しい運動中に増加します。ROSとNOは共に収縮機能を調節します。基礎状態において、低レベルのROSは力の生成を増強します。過剰なROS蓄積は、例えば疲労運動中に力を抑制します。NOは骨格筋の収縮を抑制し、その効果は部分的にサイクリックGMPによって媒介されます。加齢に伴い、筋収縮のレドックス調節は、ROSおよびNOの生成率、ROSおよびNOを緩衝する内因性抗酸化物質のレベル、ならびにROSおよびNOの作用に対する調節タンパク質の感受性の変化によって影響を受ける可能性があります。加齢が収縮調節に与える影響は、これらの変化の相対的な大きさと、それらが細胞レベルでのROSおよびNO活性に与えるネット効果に依存します。