ヘムオキシゲナーゼ（heme oxygenase）

　ヘムオキシゲナーゼ（HO）は、ヘム（heme）を、ビリベルジン（biriverdin）と、一酸化炭素（CO）と、遊離鉄（Fe）に分解する酵素。 　HOは、ヘムのポルフィリン環を開裂し、酸素分子を添加する（酸素添加酵素）。

　heme→biriverdin＋CO＋Fe

　ビリベルジン（緑色の色素）は、ビリベルジン・リダクターゼ（biriverdin reductase）により、ビリルビン（bilirubin：黄疸の時の黄色の色素）に分解される。
　ヘム分解により産生れる、ビリベルジンとビリルビンには、強力な抗酸化作用があり、酸化ストレスなどによる細胞傷害を抑制する。また、一酸化炭素は、末梢循環の還流圧を調節する。 　ビリルビンは、ビリベルジンに酸化されることで、多価不飽和脂肪酸の酸化（連鎖的脂質過酸化反応）を抑制する。

　体内の鉄の約70％は、ヘモグロビンとして存在する。 　ヘム蛋白（hemin）は、強い細胞障害を引き起こし、血管内皮細胞を障害する。 　HOは、ヘム蛋白を分解し、血管内皮細胞障害を防ぐ。

　HOには、HO-1とHO-2の二つのアイソフォームが存在する。 　HO-1は、肝臓、脾臓、マクロファージに存在し、高熱、ヘム蛋白、酸化リポ蛋白、サイトカイン、エンドトキシン、などで誘導される。HO-1は、酸化ストレスから、生体を防御していると考えられる。 　HO-2は、肝臓、脳、睾丸に構成型として存在し、生体のCO産生に関与している。
　COは、特に、肝臓のHO-1、HO-2によって産生され、毛細血管を拡張し、肝臓内の血管内皮細胞の恒常性維持と血流保持に関与している。 　妊娠中には、HO-1活性が亢進し、産生されるCOは、NO（一酸化窒素）と同様に、子宮収縮を抑制するという。

　HO-1を欠損した男児例（６歳）では、発育不良に加え、採血した血清が茶褐色だったという。HO-1欠損症では、採血した血液を、遠心分離すると、多数の破砕赤血球、血管内溶血の為、血清は透明でなく、どろどろとした浮遊物が存在し、血清の上層に、脂質の層が見られる。
　検査所見では、血管内皮障害による、血管内溶血（貧血、破砕赤血球、LDHが高値）、凝固・線溶因子の異常（血小板数が増加、FDPやvWFやTMが高値）、鉄の蓄積、血清中ヘム濃度の著明な増加が見られたが、ビリルビンは正常値（0.3mg/dl）だったという。LDH値（1,233IU/L）やAST値（GOT値：298IU/L）は、高値を示すが、ALT（GPT値：41IU/L）は、左程、上昇しない。血液中のCRP値は、高値を示す（14.7mg/dl）。
　また、腎症（蛋白尿、血尿）があり、腎生検では、糸球体のメサンギウムの軽度の増殖、毛細血管内皮細胞と基底膜のの剥離などが、認められたという。HO-1は、正常人の腎臓では、遠位尿細管の方が、近位尿細管より、多く発現している。 　HO-1欠損症では、発熱（弛張熱）、発疹（紅斑）、肝腫大、リンパ節腫大、関節痛、軽度の運動発達遅延が見られたという。
　HO-1欠損症では、HOにより、ヘムが分解されないので、（血液中の）ヘムが、著明に増加する。
　増加したヘムにより、酸化ストレスが増加し、血管内皮細胞が障害され、全身の血管に炎症が引き起こされる。
　活性化単球（ＣＤ16抗原陽性）から産生されるHO-1/COは、Mark pathwayを介して、サイトカインのＩＬ-10産生を誘導し、炎症を抑制する。
　HOは、ストレス誘導性の酵素（亜砒酸などのストレスにより誘導される）で、普通は、発現していない。
　喫煙によって、活性酸素が産生される。 　HO-1が少ない（遺伝子の多型性がＬ群）の人は、肺気腫になりやすい。
　HO-1は、酸化ストレスから細胞を保護する生体防御機構として、重要な酵素。 　HO-１ mRNAは、尿細管上皮細胞（近位尿細管より、遠位尿細管に強く発現）、糸球体上皮細胞、浸潤マクロファージにのみ、発現している。
　HO-1は、酸化されようとしているニューロンに、保護作用を持つと言う

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