マロンジアルデヒド

マロンジアルデヒドは、多価不飽和脂肪酸が脂質過酸化で生成される物質です。この化合物は、血小板や他の多くの細胞や組織において、シクロオキシゲナーゼ1やシクロオキシゲナーゼ2によってアラキドン酸からプロスタグランジンH2へ変換される際の重要な生成物で、トロンボキサンA2や他の化合物へと変化します。また、非酵素的な反応で他の化合物と変化することもあります。脂質過酸化の程度は、組織内のマロンジアルデヒドの量で推定できます。

活性酸素により多価不飽和脂肪が分解されると、マロンジアルデヒドが生成されます。この化合物は反応性が高いアルデヒドであり、細胞に毒性を与えることがあります。また、脂質の酸化に関連する最終生成物である共有結合タンパク質付加物を形成し、生体内の酸化ストレスの指標として用いられることがあります。

さらに、マロンジアルデヒドはDNAのデオキシアデノシンやデオキシグアノシンと反応してDNA付加物を形成し、その中で最も一般的なのは変異原性のあるM1Gです。また、アルギニン残基のグアニジン基と反応して2-アミノピリミジンを生成することもあります。

ヒトのALDH1A1アルデヒド脱水素酵素は、マロンジアルデヒドを酸化する能力を持っています。マロンジアルデヒドは非常に反応性が高く、変異を引き起こす可能性があります。この化合物は、ヒマワリ油やパーム油など、加熱された食用油からも検出されています。

マロンジアルデヒドの生成機構

マロンジアルデヒド（MDA）は、多価不飽和脂肪酸が酸化される過程で生成される代表的な脂質過酸化生成物です。この生成過程は、細胞や組織における酸化ストレスの指標として広く研究されています[1][4][6].

マロンジアルデヒドの生成機構

1. 脂質過酸化の開始:
多価不飽和脂肪酸が自由ラジカルや反応性酸素種（ROS）によって攻撃されると、脂質過酸化が開始されます。この過程で、初期の過酸化物が形成されます[6].

2. 脂質ラジカルの形成:
脂質過酸化物はさらに分解して、脂質ラジカルを生成します。これらのラジカルは非常に反応性が高く、さらなる脂質分子と反応を続けることができます[2][8].

3. 二次生成物の形成:
脂質ラジカルは、環化反応や結合開裂を経て、マロンジアルデヒド（MDA）や4-ヒドロキシノネナール（4-HNE）などの二次生成物を形成します。これらのアルデヒドは、さらに他の生体分子と反応することがあります[2][5].

4. MDAの検出:
MDAは、チオバルビツール酸（TBA）と反応してMDA-TBA付加体を形成します。この付加体は、比色法または蛍光法によって検出され、MDAの量を定量することができます[1][7].

このように、マロンジアルデヒドの生成は、脂質過酸化の進行と密接に関連しており、細胞の酸化的損傷の程度を示す重要なバイオマーカーとなっています[4][6].

マロンジアルデヒドと酸化ストレス

マロンジアルデヒド（MDA）は、脂質過酸化の過程で生成される代表的な副生成物であり、酸化ストレスのバイオマーカーとして広く用いられています[3][4][6]. 酸化ストレスは、細胞内での反応性酸素種（ROS）の過剰生成が引き起こす細胞損傷の状態を指し、この状態が多くの疾患の発症や進行に関与しています[1][4].

● マロンジアルデヒドと酸化ストレスの関連性

1. 脂質過酸化の指標:
MDAは多価不飽和脂肪酸（PUFA）が酸化されることにより生成される脂質過酸化物の一つです。この過程は、細胞膜などの脂質がROSによって攻撃されることで起こります[2][3][6].

2. 細胞損傷の引き金:
MDAは非常に反応性が高く、細胞内のタンパク質やDNAと反応して最終的に細胞機能の障害を引き起こす可能性があります。このようなMDAによる修飾は、がんや糖尿病、心血管疾患など多くの疾患の病態に関与していると考えられています[3][4].

3. バイオマーカーとしての利用:
MDAの測定は、酸化ストレスの程度を評価する手段として利用されます。特に、MDAとチオバルビツール酸（TBA）が反応して形成するTBA反応性物質（TBARS）は、酸化ストレスの定量的な指標として用いられています[3][6][8].

● 測定方法
MDAの測定には、TBARS法が一般的です。この方法では、MDAがTBAと反応して赤色の複合体を形成し、その吸光度を測定することでMDAの量を推定します[3][6]. また、最近ではより操作が簡便で、測定の精度が高いキットも開発されており、研究だけでなく臨床試験においても使用されています[2][3].

このように、マロンジアルデヒドは酸化ストレスの研究において重要な役割を果たしており、その動態を理解することは疾患のメカニズム解明や治療法の開発に寄与する可能性があります[4][6].

マロンジアルデヒド（MDA）が酸化ストレスによって生成される理由

マロンジアルデヒド（MDA）が酸化ストレスによって生成される主な理由は、多価不飽和脂肪酸（PUFA）が反応性酸素種（ROS）によって酸化される過程で生じる脂質過酸化が関与しているからです[2][6].

1. 多価不飽和脂肪酸の酸化: 生体内の細胞膜などに存在する多価不飽和脂肪酸は、酸化ストレスの状態で生成される反応性酸素種によって攻撃されます。この過程で初めて脂質ラジカルが生成され、これが連鎖反応を引き起こして脂質過酸化が進行します[6].

2. 脂質過酸化物の分解: 脂質過酸化の過程で生成された脂質過酸化物はさらに分解され、マロンジアルデヒドを含む様々な反応性アルデヒドが生成されます。これらのアルデヒドは非常に反応性が高く、細胞内の他の分子と容易に反応することができます[6].

3. 細胞損傷と疾患の関連: 生成されたマロンジアルデヒドは、タンパク質やDNAと反応してさらなる細胞損傷を引き起こす可能性があります。このような損傷は、がんや心血管疾患、神経変性疾患など多くの健康問題と関連しています[6].

以上の理由から、マロンジアルデヒドは酸化ストレスの指標として広く用いられており、その生成は細胞の酸化的損傷の程度を示す重要なバイオマーカーとなっています[2][6].

マロンジアルデヒド（MDA）とチオバルビツール酸

マロンジアルデヒド（MDA）とチオバルビツール酸（TBA）の反応は、脂質過酸化の測定に用いられる化学反応です。この反応を利用した分析法は、TBA反応性物質（TBARS）アッセイとして知られており、サンプル中のMDAの量を測定するために広く使用されています[1][2][3].

この反応では、MDAがTBAと反応してMDA-TBA2付加体を形成します。この付加体は532nmの波長付近に強い吸収を持ち、その吸光度を測定することでMDAの量を定量することができます[1]. この方法は、酸化ストレスの指標として、または細胞や組織の酸化ストレスの程度を評価するために用いられます[3].

MDAは活性酸素種（ROS）などの酸化メカニズムによる多価不飽和脂肪酸の脂質過酸化によって形成される3-Cジアルデヒドであり、脂質の過酸化は動植物における細胞傷害の確立されたメカニズムであるため、MDAの測定は酸化ストレスの研究において重要です[3].

MDA以外のTBAとの反応性アルデヒドも、酸化メカニズムによって発色性化合物を形成し、これらの反応性物質は総じてチオバルビツール酸反応性物質（TBARS）と呼ばれます[3]. TBARSアッセイは、哺乳類の組織、血清、血漿、尿、食品サンプルなど、複数の種類の試料の評価に使用されてきました[3].

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プロフィール

この記事の筆者：仲田洋美（医師）

ミネルバクリニック院長・仲田洋美は、日本内科学会内科専門医、日本臨床腫瘍学会がん薬物療法専門医 、日本人類遺伝学会臨床遺伝専門医として従事し、患者様の心に寄り添った診療を心がけています。

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