mitochondria diary

ミトコンドリア病の治療法研究開発のための学術情報収集とシェア

哺乳動物細胞におけるミトコンドリア DNA 編集の課題: 心血管疾患の治療に焦点を当てる

”

[HTML] Challenges of mitochondrial DNA editing in mammalian cells: focus on treatment of cardiovascular disease

VA Khotina, M Bagheri Ekta, MS Baig, WK Wu… - Vessel Plus, 2022
Atherosclerosis is the major cause of occurrence and development of cardiovascular
disease. Mutations in mitochondrial DNA (mtDNA) can lead to the development of
several pathologies. Over the last few years, there has been increasing evidence …
  • 哺乳動物細胞におけるミトコンドリア DNA 編集の課題: 心血管疾患の治療に焦点を当てる

"

 

ミトコンドリア病患者の線維芽細胞におけるコエンザイム Q10 の総型および還元型/酸化型

”

[HTML] Total and reduced/oxidized forms of coenzyme Q10 in fibroblasts of patients with mitochondrial disease

C Watanabe, H Osaka, M Watanabe, A Miyauchi… - Molecular Genetics and …, 2023
… We studied fibroblasts from 24 patients with mitochondrial disease, including
primary CoQ 10 deficiency (Table 1). The inclusion criterion for patients with primary
CoQ 10 … Fibroblast cell lines from patients with mitochondrial disease, including …
 

  • Total and reduced/oxidized forms of coenzyme Q10 in fibroblasts of patients with mitochondrial disease

    Abstract
    Coenzyme Q10 (CoQ10) is involved in ATP production through electron transfer in the mitochondrial respiratory chain complex. CoQ10 receives electrons from respiratory chain complex I and II to become the reduced form, and then transfers electrons at complex III to become the oxidized form. The redox state of CoQ10 has been reported to be a marker of the mitochondrial metabolic state, but to our knowledge, no reports have focused on the individual quantification of reduced and oxidized CoQ10 or the ratio of reduced to total CoQ10 (reduced/total CoQ10) in patients with mitochondrial diseases.

    We measured reduced and oxidized CoQ10 in skin fibroblasts from 24 mitochondrial disease patients, including 5 primary CoQ10 deficiency patients and 10 respiratory chain complex deficiency patients, and determined the reduced/total CoQ10 ratio.

    In primary CoQ10 deficiency patients, total CoQ10 levels were significantly decreased, however, the reduced/total CoQ10 ratio was not changed. On the other hand, in mitochondrial disease patients other than primary CoQ10 deficiency patients, total CoQ10 levels did not decrease. However, the reduced/total CoQ10 ratio in patients with respiratory chain complex IV and V deficiency was higher in comparison to those with respiratory chain complex I deficiency.

    Measurement of CoQ10 in fibroblasts proved useful for the diagnosis of primary CoQ10 deficiency. In addition, the reduced/total CoQ10 ratio may reflect the metabolic status of mitochondrial disease.

  • ミトコンドリア病患者の線維芽細胞におけるコエンザイム Q10 の総型および還元型/酸化型

    概要
    コエンザイム Q10 (CoQ10) は、ミトコンドリア呼吸鎖複合体における電子伝達を介した ATP 産生に関与しています。 CoQ10は、呼吸鎖複合体IとIIから電子を受け取って還元型になり、複合体IIIで電子を渡して酸化型になります。 CoQ10 の酸化還元状態は、ミトコンドリアの代謝状態のマーカーであると報告されていますが、私たちの知る限り、還元型および酸化型 CoQ10 の個々の定量化、または総 CoQ10 に対する還元の比率 (還元 / 総 CoQ10) に焦点を当てた報告はありません。 ミトコンドリア病患者に。

    5人の原発性CoQ10欠乏症患者と10人の呼吸鎖複合体欠乏症患者を含む24人のミトコンドリア病患者からの皮膚線維芽細胞の還元型および酸化型CoQ10を測定し、還元/総CoQ10比を決定しました.

    原発性CoQ10欠乏症患者では、総CoQ10レベルが大幅に減少しましたが、減少/総CoQ10比は変化しませんでした. 一方、原発性CoQ10欠乏症患者以外のミトコンドリア病患者では、総CoQ10レベルは低下しませんでした。 しかし、呼吸鎖複合体IVおよびV欠乏症の患者の減少/総CoQ10比は、呼吸鎖複合体I欠乏症の患者と比較して高かった.

    線維芽細胞における CoQ10 の測定は、原発性 CoQ10 欠乏症の診断に役立つことが証明されました。 さらに、減少した/総CoQ10比は、ミトコンドリア病の代謝状態を反映している可能性があります.

"

神経疾患におけるフェロトーシスの役割

”

Role of ferroptosis in neurological diseases

MY Yao, T Liu, L Zhang, MJ Wang, Y Yang, J Gao - Neuroscience Letters, 2021 - Elsevier
… syndromes with associated epilepsy, which supports the continued clinical evaluation of
EPI-743 as a therapeutic agent for PCH6 and other mitochondrial diseases with associated …
Role of ferroptosis in neurological diseases
Abstract
Ferroptosis is a newly identified form of nonapoptotic regulated cell death (RCD) characterized by iron-dependent accumulation of lipid peroxides which leads to oxidative stress and cell death. Recent studies have indicated that ferroptosis plays an essential role in the pathology of neurological diseases, such as intracerebral hemorrhage, ischemic stroke, epilepsy, neurodegenerative diseases, traumatic brain injury and brain cancer. This review focuses on the latest researches on the relationship of ferroptosis with nervous system diseases, highlighting the ferroptosis-based mechanisms, and elaborating the new perspective therapeutic targets of neurological disorders.
  • 神経疾患におけるフェロトーシスの役割
    概要
    フェロトーシスは、酸化ストレスと細胞死につながる過酸化脂質の鉄依存性蓄積を特徴とする、新たに同定された非アポトーシス性調節細胞死 (RCD) の形態です。 最近の研究は、フェロトーシスが脳内出血、虚血性脳卒中、てんかん、神経変性疾患、外傷性脳損傷、脳腫瘍などの神経疾患の病理学において重要な役割を果たすことを示しています。 このレビューは、フェロトーシスと神経系疾患との関係に関する最新の研究に焦点を当て、フェロトーシスに基づくメカニズムを強調し、神経障害の新しい視点の治療標的を精緻化します。

"

ヒ素は、ミトコンドリアROS-オートファジー-リソソーム経路を介して膵臓機能障害とフェロトーシスを誘発

”

Arsenic induces pancreatic dysfunction and ferroptosis via mitochondrial ROS-autophagy-lysosomal pathway

S Wei, T Qiu, X Yao, N Wang, L Jiang, X Jia… - Journal of hazardous …, 2020 - Elsevier
… of ferroptosis on pancreatic dysfunction triggered by arsenic remains unknown. In this study,
we verified that ferroptosis … changes in mitochondria. In vitro, arsenic caused execution of …
  • Arsenic induces pancreatic dysfunction and ferroptosis via mitochondrial ROS-autophagy-lysosomal pathway
    Abstract
    Chronic arsenic exposure is a significantly risk factor for pancreatic dysfunction and type 2 diabetes (T2D). Ferroptosis is a newly identified iron-dependent form of oxidative cell death that relies on lipid peroxidation. Previous data have indicated that ferroptosis is involved in various diseases, including cancers, neurodegenerative diseases, and T2D. However, the concrete effect and mechanism of ferroptosis on pancreatic dysfunction triggered by arsenic remains unknown. In this study, we verified that ferroptosis occurred in animal models of arsenic-induced pancreatic dysfunction through assessing proferroptotic markers and morphological changes in mitochondria. In vitro, arsenic caused execution of ferroptosis in a dose-dependent manner, which could be significantly reduced by ferrostatin-1. Additionally, arsenic damaged mitochondria manifested as diminishing of mitochondrial membrane potential, reduced cytochrome c level and production of mitochondrial reactive oxygen species (MtROS) in MIN6 cells. Using the Mito-TEMPO, we found the autophagy level and subsequent ferroptotic cell death induced by arsenic were both alleviated. With autophagy inhibitor chloroquine, we further revealed that ferritin regulated ferroptosis through the MtROS-autophagy pathway. Collectively, NaAsO2-induced ferroptotic cell death is relied on the MtROS-dependent autophagy by regulating the iron homeostasis. Ferroptosis is involved in pancreatic dysfunction triggered by arsenic, and arsenic-induced ferroptosis involves MtROS, autophagy, ferritin.
  • ヒ素は、ミトコンドリアROS-オートファジー-リソソーム経路を介して膵臓機能障害とフェロトーシスを誘発
    概要
    慢性ヒ素曝露は、膵臓機能障害および 2 型糖尿病 (T2D) の重大な危険因子です。 フェロトーシスは、脂質過酸化に依存する酸化的細胞死の新たに同定された鉄依存型です。 以前のデータは、フェロトーシスが癌、神経変性疾患、および T2D を含むさまざまな疾患に関与していることを示しています。 ただし、ヒ素によって引き起こされる膵臓機能障害に対するフェロトーシスの具体的な効果とメカニズムは不明のままです。 この研究では、プロフェロトーシスマーカーとミトコンドリアの形態学的変化を評価することにより、ヒ素誘発膵臓機能障害の動物モデルでフェロトーシスが発生したことを確認しました。 In vitro では、ヒ素は用量依存的にフェロトーシスの実行を引き起こし、これはフェロスタチン-1 によって大幅に減少する可能性があります。 さらに、ヒ素によるミトコンドリアの損傷は、ミトコンドリア膜電位の低下、シトクロム c レベルの低下、および MIN6 細胞におけるミトコンドリア活性酸素種 (MtROS) の産生として現れました。 Mito-TEMPO を使用して、ヒ素によって誘発されるオートファジー レベルとその後のフェロトーシス細胞死の両方が軽減されることを発見しました。 オートファジー阻害剤クロロキンを使用して、フェリチンがMtROS-オートファジー経路を介してフェロトーシスを調節することをさらに明らかにしました。 まとめると、NaAsO2 によるフェロトーシスによる細胞死は、鉄の恒常性を調節することにより、MtROS 依存性のオートファジーに依存しています。 フェロトーシスは、ヒ素によって引き起こされる膵臓の機能不全に関与しており、ヒ素誘発性フェロトーシスには、MtROS、オートファジー、フェリチンが関与しています。

"

フェロトーシス ferroptosis のミトコンドリア調節

”

Mitochondrial regulation of ferroptosis

B Gan - Journal of Cell Biology, 2021 - rupress.org
… processes in mitochondria that actively drive ferroptosis, discuss recently discovered
mitochondria-… Therefore, this study proposes that mitochondrial GPX4 does play a role in …
  • Mitochondrial regulation of ferroptosis
    Abstract
    Ferroptosis is a form of iron-dependent regulated cell death driven by uncontrolled lipid peroxidation. Mitochondria are double-membrane organelles that have essential roles in energy production, cellular metabolism, and cell death regulation. However, their role in ferroptosis has been unclear and somewhat controversial. In this Perspective, I summarize the diverse metabolic processes in mitochondria that actively drive ferroptosis, discuss recently discovered mitochondria-localized defense systems that detoxify mitochondrial lipid peroxides and protect against ferroptosis, present new evidence for the roles of mitochondria in regulating ferroptosis, and outline outstanding questions on this fascinating topic for future investigations. An in-depth understanding of mitochondria functions in ferroptosis will have important implications for both fundamental cell biology and disease treatment.
  • フェロトーシスのミトコンドリア調節
    概要
    フェロトーシスは、制御されていない脂質過酸化によって引き起こされる、鉄依存性の調節された細胞死の一種です。 ミトコンドリアは二重膜オルガネラであり、エネルギー生産、細胞代謝、および細胞死の調節に不可欠な役割を果たしています。 ただし、フェロトーシスにおけるそれらの役割は不明であり、やや物議を醸しています。 この展望では、積極的にフェロトーシスを促進するミトコンドリアの多様な代謝プロセスを要約し、ミトコンドリア過酸化脂質を解毒し、フェロトーシスから保護する、最近発見されたミトコンドリアに局在する防御システムについて議論し、フェロトーシスの調節におけるミトコンドリアの役割に関する新しい証拠を提示し、未解決のプロセスについて概説します。 将来の調査のためのこの魅力的なトピックに関する質問。 フェロトーシスにおけるミトコンドリアの機能を深く理解することは、基本的な細胞生物学と疾患治療の両方に重要な意味を持ちます。

"

Nrf2誘導はフリードライヒ運動失調症のフェロプトーシスを防ぐ

”

[HTML] The Nrf2 induction prevents ferroptosis in Friedreich's Ataxia

P La Rosa, S Petrillo, R Turchi, F Berardinelli… - Redox biology, 2021 - Elsevier
… As additional indicators of ferroptosis, we further analysed the FRDA mitochondrial
morphology and, according to the classification by Neitemer [43] and Jelinek [44], defective …
 

The Nrf2 induction prevents ferroptosis in Friedreich's Ataxia

Abstract
Ferroptosis is an iron-dependent cell death caused by impaired glutathione metabolism, lipid peroxidation and mitochondrial failure. Emerging evidences report a role for ferroptosis in Friedreich's Ataxia (FRDA), a neurodegenerative disease caused by the decreased expression of the mitochondrial protein frataxin. Nrf2 signalling is implicated in many molecular aspects of ferroptosis, by upstream regulating glutathione homeostasis, mitochondrial function and lipid metabolism. As Nrf2 is down-regulated in FRDA, targeting Nrf2-mediated ferroptosis in FRDA may be an attractive option to counteract neurodegeneration in such disease, thus paving the way to new therapeutic opportunities. In this study, we evaluated ferroptosis hallmarks in frataxin-silenced mouse myoblasts, in hearts of a frataxin Knockin/Knockout (KIKO) mouse model, in skin fibroblasts and blood of patients, particularly focusing on ferroptosis-driven gene expression, mitochondrial impairment and lipid peroxidation. The efficacy of Nrf2 inducers to neutralize ferroptosis has been also evaluated.

  • Nrf2誘導はフリードライヒ運動失調症のフェロプトーシスを防ぐ

    概要
    フェロトーシスは、グルタチオン代謝の障害、脂質過酸化、およびミトコンドリア障害によって引き起こされる鉄依存性の細胞死です。 新たな証拠は、ミトコンドリアタンパク質フラタキシンの発現低下によって引き起こされる神経変性疾患であるフリードライヒ運動失調症 (FRDA) におけるフェロトーシスの役割を報告しています。 Nrf2 シグナル伝達は、グルタチオン恒常性、ミトコンドリア機能、および脂質代謝を上流で調節することにより、フェロトーシスの多くの分子的側面に関与しています。 Nrf2 は FRDA でダウンレギュレートされるため、FRDA で Nrf2 を介したフェロトーシスを標的とすることは、このような疾患の神経変性に対抗するための魅力的なオプションであり、新しい治療機会への道を開く可能性があります。 この研究では、フラタキシンサイレンシングマウス筋芽細胞、フラタキシンノックイン/ノックアウト（KIKO）マウスモデルの心臓、皮膚線維芽細胞および患者の血液、特にフェロトーシス駆動の遺伝子発現、ミトコンドリア障害および脂質に焦点を当てて、フェロトーシスの特徴を評価しました 過酸化。 ferroptosis を中和する Nrf2 インデューサーの有効性も評価されています。

"

Ferroptosis フェロトーシスは神経変性疾患においてミトコンドリアによって調節される

”

Ferroptosis is regulated by mitochondria in neurodegenerative diseases

J Zhou, Y Jin, Y Lei, T Liu, Z Wan, H Meng… - … Diseases, 2020 - karger.com
… in neurodegenerative diseases. Key Messages: … of ferroptosis, we conclude that mitochondrial
damage may affect neurodegenerative diseases by regulating many aspects of ferroptosis…

  • Ferroptosis Is Regulated by Mitochondria in Neurodegenerative Diseases

    Abstract
    Background: Neurodegenerative diseases are characterized by a gradual decline in motor and/or cognitive function caused by the selective degeneration and loss of neurons in the central nervous system, but their pathological mechanism is still unclear. Previous research has revealed that many forms of cell death, such as apoptosis and necrosis, occur in neurodegenerative diseases. Research in recent years has noticed that there is a new type of cell death in neurodegenerative diseases: ferroptosis. An increasing body of literature provides evidence for an involvement of ferroptosis in neurodegenerative diseases.

    Summary: In this article, we review a new form of cell death in neurodegenerative diseases: ferroptosis. Ferroptosis is defined as an iron-dependent form of regulated cell death, which occurs through the lethal accumulation of lipid-based reactive oxygen species when glutathione-dependent lipid peroxide repair systems are compromised. Several salient and established features of neurodegenerative diseases (including lipid peroxidation and iron dyshomeostasis) are consistent with ferroptosis, which means that ferroptosis may be involved in the progression of neurodegenerative diseases. In addition, as the center of energy metabolism in cells, mitochondria are also closely related to the regulation of iron homeostasis in the nervous system. At the same time, neurodegenerative diseases are often accompanied by degeneration of mitochondrial activity. Mitochondrial damage has been found to be involved in lipid peroxidation and iron dyshomeostasis in neurodegenerative diseases. Key Messages: Based on the summary of the related mechanisms of ferroptosis, we conclude that mitochondrial damage may affect neurodegenerative diseases by regulating many aspects of ferroptosis, including cell metabolism, iron dyshomeostasis, and lipid peroxidation.

  • フェロトーシスは神経変性疾患においてミトコンドリアによって調節される

    概要
    背景: 神経変性疾患は、中枢神経系のニューロンの選択的な変性と喪失によって引き起こされる運動機能および/または認知機能の漸進的な低下を特徴としていますが、その病理学的メカニズムはまだ不明です。 以前の研究では、アポトーシスやネクローシスなどの多くの形態の細胞死が神経変性疾患で発生することが明らかになりました。 近年の研究により、神経変性疾患における新しいタイプの細胞死であるフェロトーシスがあることがわかりました。 ますます多くの文献が、神経変性疾患におけるフェロトーシスの関与の証拠を提供しています。

    概要: この記事では、神経変性疾患における細胞死の新しい形態であるフェロトーシスについて概説します。 フェロプトーシスは、グルタチオン依存性過酸化脂質修復システムが損なわれると、脂質ベースの活性酸素種の致死的な蓄積によって起こる、鉄依存性の形態の調節された細胞死として定義されます。 神経変性疾患のいくつかの顕著な確立された特徴 (脂質過酸化および鉄の恒常性異常を含む) は、フェロトーシスと一致しており、フェロトーシスが神経変性疾患の進行に関与している可能性があることを意味します。 さらに、ミトコンドリアは細胞内のエネルギー代謝の中心として、神経系における鉄の恒常性の調節にも密接に関係しています。 同時に、神経変性疾患はしばしばミトコンドリア活性の変性を伴います。 ミトコンドリアの損傷は、神経変性疾患における脂質過酸化および鉄の恒常性異常に関与していることがわかっています。 重要なメッセージ: フェロトーシスの関連メカニズムの要約に基づいて、ミトコンドリアの損傷は、細胞代謝、鉄の恒常性異常、脂質過酸化など、フェロトーシスの多くの側面を調節することにより、神経変性疾患に影響を与える可能性があると結論付けています。

"