統合されたストレス応答との関連での低体温に対する真核細胞の応答

Eukaryotic response to hypothermia in relation to integrated stress responses.

• Naki A Adjirackor
• Katie E Harvey
• Simon C Harvey

抄録

真核細胞は、エネルギー資源を保存し、細胞の生存期間を延長する一連の調節機構を介して低体温ストレスに応答する。これらのメカニズムには、遺伝子発現の変化、全体的なタンパク質合成の減衰、リン脂質二重層の脂質組成の変化が含まれます。過熱、低酸素、栄養不足、酸化ストレスに対する細胞応答は包括的に研究されていますが、寒冷ストレスに対する細胞応答の研究はより限られています。しかし、低温ストレスへの応答は、低温度で変動する環境温度に曝されるのが一般的な野生環境でも、細胞や組織が低体温ストレスや凍結保存に曝されることが多い医療やバイオテクノロジーの環境でも、非常に重要な意味を持ちます。このことは、低温ストレスに関連した温度の低下とその後の上昇によって細胞がどのように影響を受けるかを理解することが極めて重要であることを意味しています。ここでは、真核細胞が低体温ストレスに反応する方法と、他のタイプのストレスに対する細胞応答を支配する、よく記述された高度に統合されたストレス応答システムとの比較をレビューします。

Eukaryotic cells respond to hypothermic stress through a series of regulatory mechanisms that preserve energy resources and prolong cell survival. These mechanisms include alterations in gene expression, attenuated global protein synthesis and changes in the lipid composition of the phospholipid bilayer. Cellular responses to hyperthermia, hypoxia, nutrient deprivation and oxidative stress have been comprehensively investigated, but studies of the cellular response to cold stress are more limited. Responses to cold stress are however of great importance both in the wild, where exposure to low and fluctuating environmental temperatures is common, and in medical and biotechnology settings where cells and tissues are frequently exposed to hypothermic stress and cryopreservation. This means that it is vitally important to understand how cells are impacted by low temperatures and by the decreases and subsequent increases in temperature associated with cold stress. Here, we review the ways in which eukaryotic cells respond to hypothermic stress and how these compare to the well-described and highly integrated stress response systems that govern the cellular response to other types of stress.