Importance of Oxidative Stress in Ocular Dysfunction

안구의 기능이상에 대한 산화스트레스의 중요성

Purpose: This review illustrates an importance of oxidative stress caused by reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) generation in association with eye disease, especially of cataract, and discusses an important role of lipid peroxide as a mediator of oxidative stress-related ocular dysfunction. Methods: Oxidative stress, resulted from the cellular production of ROS and RNS, is known to cause various forms of cellular damages such as protein oxidation, DNA breaks, apoptosis, and lipid peroxidation. These damages can be developed to human diseases. Accumulating evidence strongly suggests that continuous or constant exposure of eye tissues to oxidative stress is a main cause of cataractogenesis. Therefore, we investigated the action of oxidative stress in ocular dysfunction. Results: The ocular lens is continuously attacked by ROS inevitable generated from the process of cellular metabolism and the chronic exposure to ultraviolet. Excessive generation of ROS, resulting in degradation, oxidation, crosslinking and aggregation of lens proteins, is regarded as an important factor in development of cataract. Conclusions: These oxidative stress and oxidant/antioxidant imbalance produces the excess ROS which can lead to eye dysfunction. Even though known results, it should be noted that there is limited information on the molecular mechanism which can be better defined with the interrelation of oxidative stress and optic abnormalities.

목적: 본 논문에서는 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 활성질소(reactive oxygen species, RNS)생성의 결과 초래되는 산화스트레스(oxidative stress)와 안질환과의 관계, 특히, 백내장발생과의 관련성 연구에 대한 고찰과, 안구의 기능이상에 있어 산화스트레스의 매개체(mediator)로서 과산화지질(lipid peroxide)의 역할에 대해 논의하고자 한다. 방법: 산화스트레스는 단백질 산화, DNA 파괴, 세포사(apoptosis), 지질과산화(lipid peroxidation) 등의 다양한 세포손상을 나타낸다. 이러한 손상은 많은 질병의 발생과 관련되어 있다. 백내장 발생의 주요한 원인중의 하나가 안구조직이 일정하고 지속적으로 산화스트레스의 환경에 노출되는 것으로 알려져 있다. 따라서 산화스트레스의 안구기능이상에 대한 역할을 조사하였다. 결과: 수정체는 자외선에의 만성적인 노출과 세포대사과정에서 필수불가결하게 생성되는 활성산소에 의해 끊임없이 공격을 받는다. 과도하게 생성된 활성산소에 의한 수정체 단백질의 분해(degradation), 산화(oxidation), 가교형성(crosslinking), 응집(aggregation) 등은 백내장발생에 있어 중요한 요인으로 사료된다. 결론: 산화스트레스와 체내의 산화/항산화 불균형이 과도한 활성산소를 생성하게 되고 결국, 안구의 기능이상을 일으킨다고 할 수 있다. 이러한 결과들에도 불구하고, 산화스트레스와 안구이상과의 관계를 더욱 정확하게 설명할 수 있는 분자기전에 대한 정보는 아직 부족한 상태이며, 더욱 많은 연구가 필요하다.