세포 및 생체 내 활성산소종 및 산화적 손상을 측정하기 위한 지침

Nature Metabolism 4권, 651~662페이지(2022)이 기사 인용

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측정항목 세부정보

활성산소종(ROS)의 다양한 역할과 그것이 건강과 질병에 미치는 영향이 생물학 전반에 걸쳐 나타나고 있습니다. 이러한 개발로 인해 연구자들은 ROS의 복잡성과 그 반응에 익숙하지 않아 ROS와 산화 손상을 부적절하게 측정하기 위해 상용 키트와 프로브를 사용하여 ROS(일반 약어)를 별개의 분자 실체인 것처럼 취급하게 되었습니다. 불행하게도 이러한 측정의 적용과 해석에는 어려움과 한계가 있습니다. 이는 개별 ROS, ROS의 반응, 신호 전달 분자로서의 역할 및 ROS가 유발할 수 있는 산화 손상을 가장 잘 평가하는 방법에 대한 잘 확립된 지식 체계에도 불구하고 문헌에 들어가고 진행을 방해하는 오해의 소지가 있는 주장으로 이어질 수 있습니다. 이 합의문에서 우리는 ROS 및 산화 손상 측정을 위해 일반적으로 사용되는 많은 접근 방식에서 발생할 수 있는 문제를 조명하고 모범 사례에 대한 지침을 제안합니다. 우리는 이러한 전략이 세포 및 생체 내에서 ROS, 산화 손상 및 산화환원 신호의 평가가 필요한 연구를 찾는 사람들에게 유용할 수 있기를 바랍니다.

활성 산소종(ROS)(상자 1)은 산화환원 신호 전달에 밀접하게 관여하지만 일부 상황에서는 산화 손상을 일으킬 수도 있습니다. 따라서 그들은 생물학에서 생리학적, 병리생리학적 역할을 모두 가지고 있습니다. 결과적으로, 다양한 분야의 연구자들은 ROS를 측정하고, 산화 현상을 평가하고, 관찰된 현상을 조절하기 위해 항산화제(상자 1) 또는 억제제를 사용하여 ROS의 생물학적 중요성을 조사해야 하는 경우가 많습니다. 사용할 수 있는 분석법과 상용 키트는 많지만 그 사용과 해석은 까다롭고 인공물에 노출되어 있습니다. ROS, 화학 반응 및 산화 손상 생성물의 식별에 초점을 맞춘 생물물리학/생화학/화학 분야가 잘 확립되어 있습니다. 그러나 많은 전문 분야와 마찬가지로 이 문헌도 해당 분야 외부에서 일하는 사람들이 해석하기 어려울 수 있습니다. 특정 분자 메커니즘에 대한 이해가 필요한 경우, 'ROS' 또는 '산화 손상'을 측정한다고 주장하는 상용 키트에 의존하거나 일반적인 용어로 '항산화제'를 사용함으로써 문제가 자주 발생합니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 이 국제 그룹은 ROS, 산화 반응 및 산화 손상의 명명법과 측정에 대한 지침을 제시했습니다. 우리의 초점은 ROS와 산화 손상을 측정하는 데 사용되는 기술에 있습니다. 이는 병리학에서의 역할에 적용될 수 있지만 ROS 수준의 변화와 그에 따른 산화환원에 민감한 세포 과정의 활동 변화가 산화환원 신호 전달 분야의 핵심이라는 점에 유의하는 것도 중요합니다1,2,3,4 . 이 지침이 이 분야에서 실험을 수행하는 연구자에게 도움이 되기를 바랍니다. 이러한 주제와 실제로 우리가 옹호하는 접근 방식은 과거1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11의 많은 리뷰에서 다루어졌으며 연구자들은 이 리뷰를 읽을 것을 적극 권장합니다. 여기서 우리는 이 합의문의 기초가 되는 핵심 사항을 정리합니다.

활성산소종(ROS)은 O2 자체보다 반응성이 더 큰 O2에서 파생된 종을 총칭하는 용어입니다. 이 용어에는 과산화물 라디칼 음이온(O2·−) 및 기타 산소 라디칼뿐만 아니라 과산화수소(H2O2), 차아염소산(HOCl) 및 과산화질산염/과산화질산(ONOO−)과 같은 일부 비라디칼 O2 유도체도 포함됩니다. /오누오). 따라서 모든 산소 라디칼은 ROS이지만, 모든 ROS가 라디칼 종은 아닙니다(후자는 하나 이상의 짝을 이루지 않은 전자를 가진 종으로 정의됨). '반응성'은 상대적인 용어입니다. O2·− 및 H2O2는 생물학적 분자와의 반응에서 선택적이므로 대부분 손상되지 않는 반면, ·OH는 모든 것을 공격합니다(표 1).