심장 보호를 위한 글루타티온 시스템 강화: 산화 스트레스 및 페롭토시스에 대한 약리학적 옵션

세포 사멸 및 질병 14권, 기사 번호: 131(2023) 이 기사 인용

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글루타티온(GSH) 시스템은 생체이물을 해독하고 과민반응성 산소종(ROS)을 제거하는 데 중요한 역할을 하기 때문에 심혈관계에서 가장 강력한 내인성 항산화 시스템 중 하나로 간주됩니다. 수많은 조사에서 GSH 시스템의 파괴가 심근 손상의 발병에 중요한 요소인 것으로 나타났습니다. 한편, 새로 제안된 세포 사멸 유형인 페롭토시스(ferroptosis)는 심근 손상의 과정과 결과에 영향을 미치는 GSH 시스템과 밀접한 관련이 있는 것으로 입증되었습니다. 더욱이 다양한 병리학적 문제에 직면하면서 미토콘드리아 수준이 높고 항산화 능력이 약한 포유류 심장은 산화제 생산과 산화 손상에 취약합니다. 따라서 심근의 Ferroptosis 예방과 함께 GSH 시스템의 목표 강화는 유망한 치료 전략입니다. 이 리뷰에서 우리는 먼저 GSH 시스템의 생리적 기능과 동화작용, 그리고 심장 손상에 미치는 영향을 체계적으로 설명합니다. 그런 다음 심근 손상에서 GSH 시스템과 ferroptosis의 관계에 대해 논의합니다. 또한, GSH 시스템의 활성화 전략에 대한 포괄적인 요약이 제시되어 있으며, 여기서는 주로 새로운 치료 접근법을 탐색하는 데 귀중한 지침을 제공할 수 있는 몇 가지 유망한 허브 단량체를 식별합니다.

GSH 시스템은 세포의 산화환원 균형을 유지하고 산화 손상과 세포 사멸을 예방할 수 있는 중요한 내인성 항산화 시스템 중 하나입니다.

Ferroptosis는 심혈관 질환 발병에 필수적인 역할을 하는 새로운 형태의 프로그램화된 세포 사멸입니다.

과산화지질 제거제인 GSH 시스템은 페롭토시스를 방해하는 핵심 단계인 지질 과산화의 무한한 확장을 방지합니다.

GSH 시스템을 활성화하면 페롭토시스 경로와 산화 스트레스를 차단하여 심근 손상의 진행을 완화하며, 이는 심장 질환에 대한 유망한 치료 전략을 제공합니다.

GSH 동화작용이 병리학적 및 생리학적 조건 하에서 심근에서 어떻게 변경되는지.

다양한 유형의 심근 손상에서 GSH 시스템과 ferroptosis 사이의 관계는 무엇입니까?

심근 손상을 줄이기 위해 GSH 시스템을 활성화하는 치료제가 있습니까?

심혈관 질환(CVD)은 전 세계적으로 사망의 주요 원인이자 의료 비용 상승의 원인입니다[1]. 돌이킬 수 없는 심장 손상은 CVD의 나쁜 예후를 초래하는 주요 원인입니다. 따라서 심장 조직이 어떻게 손상되는지 이해하는 것은 전 세계 건강에 매우 중요합니다. 산화 스트레스는 발생 및 진행 전반에 걸쳐 필수적이고 복잡한 역할을 하며[2,3,4,5,6], 반응성 산소종(ROS)이 주요 원인입니다. 이는 자유 라디칼 슈퍼옥사이드(O2· -), 하이드록실 라디칼(HO·), 과산화수소(H2O2), 근접성(ONOO-) 등을 포함한 매우 활성이 높은 분자 그룹으로 구성됩니다[4]. 생리학적 조건에서 ROS는 주로 미토콘드리아 전자 전달 사슬, 산화질소 합성효소(NOS), NADPH 산화효소(NOX) 및 잔틴 산화효소(XO)에서 소량으로 심장에서 생성됩니다[7, 8]. 또한 ROS의 생산과 분해는 동적 평형 상태에 있습니다. 병리학적 조건에서 미토콘드리아 전자 전달 사슬은 다량의 ROS 형성을 유발합니다. 미토콘드리아 ROS 과잉 생산은 급성 심근경색(AMI) 후 심근 세포 손상 및 더 큰 심근 손상에 기증되는 것으로 나타났습니다 [9, 10]. 또한, NOX와 크산틴 산화효소의 발현과 활성이 증가하고 NOS가 분리되고 구조적으로 불안정해지면 ROS 생성도 증가하게 됩니다[8]. 과도한 ROS는 모든 주요 세포 구성 요소(DNA, 단백질 및 지질)를 손상시킬 수 있으며 심지어 세포 사멸, 세포사멸, 비대, 섬유증 및 심근 수축 기능 장애를 유발할 수 있습니다[8, 11].