JP2024024157A - ミトコンドリア成分であるカルジオリピン分子種の増加剤 - Google Patents
ミトコンドリア成分であるカルジオリピン分子種の増加剤 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024024157A JP2024024157A JP2022126781A JP2022126781A JP2024024157A JP 2024024157 A JP2024024157 A JP 2024024157A JP 2022126781 A JP2022126781 A JP 2022126781A JP 2022126781 A JP2022126781 A JP 2022126781A JP 2024024157 A JP2024024157 A JP 2024024157A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cardiolipin
- component
- mitochondrial
- increasing
- dihydroxy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- ZGSPNIOCEDOHGS-UHFFFAOYSA-L disodium [3-[2,3-di(octadeca-9,12-dienoyloxy)propoxy-oxidophosphoryl]oxy-2-hydroxypropyl] 2,3-di(octadeca-9,12-dienoyloxy)propyl phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].CCCCCC=CCC=CCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCC=CCC=CCCCCC)COP([O-])(=O)OCC(O)COP([O-])(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCC=CCC=CCCCCC)COC(=O)CCCCCCCC=CCC=CCCCCC ZGSPNIOCEDOHGS-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 89
- 230000002438 mitochondrial effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 title abstract 3
- CCZSPEMGEIWYHD-UHFFFAOYSA-N 5-(hydroxymethyl)-2-methoxybenzene-1,3-diol Chemical compound COC1=C(O)C=C(CO)C=C1O CCZSPEMGEIWYHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 claims description 54
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 50
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 38
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 29
- 210000001700 mitochondrial membrane Anatomy 0.000 claims description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 20
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 20
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 claims description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000002966 glycerophosphoglycerophosphoglycerol group Chemical group 0.000 claims description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 3
- 125000005314 unsaturated fatty acid group Chemical group 0.000 claims 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- NYFZWIIIOFTTKN-UHFFFAOYSA-N 2,4-dihydroxy-3-methyl-6-(2-oxopropyl)benzaldehyde Chemical compound CC(=O)CC1=CC(O)=C(C)C(O)=C1C=O NYFZWIIIOFTTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 47
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 23
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 21
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 17
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 13
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 10
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 10
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 10
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 10
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical group 0.000 description 9
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 8
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 8
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 8
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 8
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004898 mitochondrial function Effects 0.000 description 7
- 108010053070 Glutathione Disulfide Proteins 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- YPZRWBKMTBYPTK-BJDJZHNGSA-N glutathione disulfide Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@H](C(=O)NCC(O)=O)CSSC[C@@H](C(=O)NCC(O)=O)NC(=O)CC[C@H](N)C(O)=O YPZRWBKMTBYPTK-BJDJZHNGSA-N 0.000 description 6
- 241000548230 Crassostrea angulata Species 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 5
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical group 0.000 description 5
- 102000052553 3-Hydroxyacyl CoA Dehydrogenase Human genes 0.000 description 4
- 108700020831 3-Hydroxyacyl-CoA Dehydrogenase Proteins 0.000 description 4
- 102100037885 Calcium-independent phospholipase A2-gamma Human genes 0.000 description 4
- 101100321670 Fagopyrum esculentum FA18 gene Proteins 0.000 description 4
- 101001095970 Homo sapiens Calcium-independent phospholipase A2-gamma Proteins 0.000 description 4
- 101710178746 Phosphatidate cytidylyltransferase 2 Proteins 0.000 description 4
- 102100033126 Phosphatidate cytidylyltransferase 2 Human genes 0.000 description 4
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 4
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 4
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 4
- 238000001294 liquid chromatography-tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 4
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 4
- 210000005234 proximal tubule cell Anatomy 0.000 description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 3
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YPZRWBKMTBYPTK-UHFFFAOYSA-N oxidized gamma-L-glutamyl-L-cysteinylglycine Natural products OC(=O)C(N)CCC(=O)NC(C(=O)NCC(O)=O)CSSCC(C(=O)NCC(O)=O)NC(=O)CCC(N)C(O)=O YPZRWBKMTBYPTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PORPENFLTBBHSG-MGBGTMOVSA-N 1,2-dihexadecanoyl-sn-glycerol-3-phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP(O)(O)=O)OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC PORPENFLTBBHSG-MGBGTMOVSA-N 0.000 description 2
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J ATP(4-) Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J 0.000 description 2
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCDQPRRSZKQHHS-CCXZUQQUSA-N Cytarabine Triphosphate Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 PCDQPRRSZKQHHS-CCXZUQQUSA-N 0.000 description 2
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- ZSLZBFCDCINBPY-ZSJPKINUSA-N acetyl-CoA Chemical compound O[C@@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC(=O)NCCSC(=O)C)O[C@H]1N1C2=NC=NC(N)=C2N=C1 ZSLZBFCDCINBPY-ZSJPKINUSA-N 0.000 description 2
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- AFYNADDZULBEJA-UHFFFAOYSA-N bicinchoninic acid Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C=3C=C(C4=CC=CC=C4N=3)C(=O)O)=CC(C(O)=O)=C21 AFYNADDZULBEJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 2
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 2
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000004770 neurodegeneration Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- ZIIUUSVHCHPIQD-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trimethyl-N-[3-(trifluoromethyl)phenyl]benzenesulfonamide Chemical group CC1=CC(C)=CC(C)=C1S(=O)(=O)NC1=CC=CC(C(F)(F)F)=C1 ZIIUUSVHCHPIQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100029103 3-ketoacyl-CoA thiolase Human genes 0.000 description 1
- 102100022900 Actin, cytoplasmic 1 Human genes 0.000 description 1
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 1
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 239000004322 Butylated hydroxytoluene Substances 0.000 description 1
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 1
- 101710088194 Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 201000010374 Down Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 238000001061 Dunnett's test Methods 0.000 description 1
- 108700039887 Essential Genes Proteins 0.000 description 1
- 108091092584 GDNA Proteins 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010063907 Glutathione Reductase Proteins 0.000 description 1
- 102100036442 Glutathione reductase, mitochondrial Human genes 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 1
- 101000841262 Homo sapiens 3-ketoacyl-CoA thiolase Proteins 0.000 description 1
- 101000973778 Homo sapiens NAD(P)H dehydrogenase [quinone] 1 Proteins 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 239000000232 Lipid Bilayer Substances 0.000 description 1
- 208000017170 Lipid metabolism disease Diseases 0.000 description 1
- 241000237852 Mollusca Species 0.000 description 1
- 208000010428 Muscle Weakness Diseases 0.000 description 1
- 206010028372 Muscular weakness Diseases 0.000 description 1
- 102100022365 NAD(P)H dehydrogenase [quinone] 1 Human genes 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 241000237502 Ostreidae Species 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 101710178747 Phosphatidate cytidylyltransferase 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100033118 Phosphatidate cytidylyltransferase 1 Human genes 0.000 description 1
- 102000015439 Phospholipases Human genes 0.000 description 1
- 108010064785 Phospholipases Proteins 0.000 description 1
- 230000002292 Radical scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 208000013200 Stress disease Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 206010003246 arthritis Diseases 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006696 biosynthetic metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 229940095259 butylated hydroxytoluene Drugs 0.000 description 1
- 235000010354 butylated hydroxytoluene Nutrition 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000011278 co-treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 125000002228 disulfide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000027721 electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 210000002472 endoplasmic reticulum Anatomy 0.000 description 1
- 230000037149 energy metabolism Effects 0.000 description 1
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- 150000002321 glycerophosphoglycerophosphoglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 1
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 208000017169 kidney disease Diseases 0.000 description 1
- 230000037356 lipid metabolism Effects 0.000 description 1
- 150000004668 long chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000002705 metabolomic analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001431 metabolomic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000008437 mitochondrial biogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000006676 mitochondrial damage Effects 0.000 description 1
- 208000012268 mitochondrial disease Diseases 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 208000015122 neurodegenerative disease Diseases 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000008935 nutritious Nutrition 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 235000020636 oyster Nutrition 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 210000002824 peroxisome Anatomy 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000011506 response to oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/045—Hydroxy compounds, e.g. alcohols; Salts thereof, e.g. alcoholates
- A61K31/05—Phenols
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/075—Ethers or acetals
- A61K31/085—Ethers or acetals having an ether linkage to aromatic ring nuclear carbon
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/56—Materials from animals other than mammals
- A61K35/618—Molluscs, e.g. fresh-water molluscs, oysters, clams, squids, octopus, cuttlefish, snails or slugs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P13/00—Drugs for disorders of the urinary system
- A61P13/12—Drugs for disorders of the urinary system of the kidneys
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P39/00—General protective or antinoxious agents
- A61P39/06—Free radical scavengers or antioxidants
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分としたミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加作用などの有用作用を有する増加剤を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加作用を有することを特徴とする。【選択図】図１
Description
特許法第３０条第２項適用申請有り 一般社団法人 日本医用マススペクトル学会 第４６回 日本医用マススペクトル学会年会 Ｔｈｅ ４６ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ プログラム・抄録集 ｐ．１０６ ２０２１年８月２５日発行 〔刊行物等〕一般社団法人 日本医用マススペクトル学会 第４６回 日本医用マススペクトル学会年会 Ｔｈｅ ４６ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ 第２会場 一般演題５ ０５－０６ オンライン開催（Ｚｏｏｍ） ２０２１年９月１７日開催 〔刊行物等〕北海道医師会 第１０１回 北海道医学大会プログラム・抄録 Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ １０１ｓｔ Ｈｏｋｋａｉｄｏ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ 臨床検査医学分科会（第５５回日本臨床検査医学会北海道支部総会）（第３１回日本臨床化学会北海道支部例会） ｐ．１４ ２０２１年８月３１日発行 〔刊行物等〕北海道医師会 第１０１回 北海道医学大会プログラム・抄録 Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ １０１ｓｔ Ｈｏｋｋａｉｄｏ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ 臨床検査医学分科会（第５５回日本臨床検査医学会北海道支部総会）（第３１回日本臨床化学会北海道支部例会） Ｗｅｂ開催（ｚｏｏｍ）一般演題１ ２０２１年９月 ４日開催
本発明は、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加剤など各種増加剤に関するものである。
酸化ストレス状態とは、細胞内における酸化と抗酸化機能のバランスが崩れた状態のことを意味し、過剰な活性酸素種が細胞内に蓄積する。酸化ストレス状態は老化や腎臓病などの様々な疾患の原因となる。
一方で、ミトコンドリアではエネルギー源であるアデノシン三リン酸を産生する際に副産物として活性酸素種が産生される。酸化ストレスの亢進状態では、ミトコンドリアの内膜にあるリン脂質のカルジオリピンの組成変化や総量の低下が報告されており、細胞内のタンパク質の機能低下と細胞死に繋がる。
ところで、腎臓の近位尿細管細胞にはミトコンドリアが多く存在する。その理由は栄養素などを再吸収する際に、ミトコンドリアが産生するアデノシン三リン酸が大量に必要になるからと考えられている。
よって、腎臓の近位尿細管細胞においてミトコンドリアのカルジオリピン組成は重要な役割を果たすと考えられる。なぜなら、前述したように、酸化ストレスの亢進状態では、ミトコンドリアの内膜にあるリン脂質のカルジオリピンの組成変化や総量の低下が報告されているからである。
マガキはウグイスガイ目イタボガキ科に属する二枚貝で、その生息地は日本を初めとして東アジア全域に及んでいる。マガキは、グリコーゲンやタンパク質のほか、カルシウム、亜鉛などのミネラルを多量に含む、栄養価の高い食材である。本件発明者らは、マガキから生理活性物質の探索と研究を行い、マガキの抽出物より抗酸化能を有する物質を探索した結果、抗酸化物質3,5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol (以下、DHMBAと称する)を発見した。そして、これまでに、DHMBAによるラジカル消去能及びKeap1-Nrf2経路の活性化とそれに伴う抗酸化遺伝子群（HO-1やNQO1など）の発現誘導が確認された。
前者を直接抗酸化能と言い、後者を間接抗酸化能と言うが、DHMBAはその両方の機能を併せ持つ物質であることが実証された。更に、DHMBAは既存の抗酸化物質よりも細胞毒性が低いことが明らかになった。そこで、DHMBAが腎保護作用に有用であることをさらに検証するものとした。
本発明は、本件発明者が既に取得している3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とした各有用剤の発明につき、さらに開発を行い、3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とした3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加作用などの有用作用を有するミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加剤など各種増加剤を提供することを目的とするものである。
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンのアシル基変化による不飽和脂肪酸鎖の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンのアシル基変化による不飽和脂肪酸鎖の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解の活性作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解の活性作用を有する、
ことを特徴とするものである。
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンのアシル基変化による不飽和脂肪酸鎖の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンのアシル基変化による不飽和脂肪酸鎖の増加作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解の活性作用を有する、
ことを特徴とし、
または、
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解の活性作用を有する、
ことを特徴とするものである。
本発明によれば、3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分としたミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加作用などの有用作用を有する増加剤を提供出来るとの優れた効果を奏する。
（実施例）
以下、本発明を図に示す一実施例に基づいて説明する。
本発明では、ミトコンドリアに着目し、ヒト腎近位尿細管細胞HK-2を用いてDHMBAのカルジオリピン増加効果を探索するための戦略を検証した（図１）。
以下、本発明を図に示す一実施例に基づいて説明する。
本発明では、ミトコンドリアに着目し、ヒト腎近位尿細管細胞HK-2を用いてDHMBAのカルジオリピン増加効果を探索するための戦略を検証した（図１）。
図１に示す様に、ヒト腎近位尿細管細胞HK-2に、例えば酸化ストレス誘導剤などによって酸化ストレスを生じさせると、グルタチオン量が低下する。
ここで、酸化ストレスは、生体内でフリーラジカルや活性酸素種が過剰に存在している場合に生ずる。過剰な活性酸素種の蓄積は、DNA、タンパク質、脂質膜の損傷などの細胞障害につながることが明らかになっている。そして、活性酸素種による細胞の損傷は、老化、喘息、関節炎、糖尿病、がん、炎症、心血管疾患、アテローム性動脈硬化症、ダウン症候群、および神経変性疾患など多くの病理状態の発症への関連が示唆されている。
ここで、酸化ストレスは、生体内でフリーラジカルや活性酸素種が過剰に存在している場合に生ずる。過剰な活性酸素種の蓄積は、DNA、タンパク質、脂質膜の損傷などの細胞障害につながることが明らかになっている。そして、活性酸素種による細胞の損傷は、老化、喘息、関節炎、糖尿病、がん、炎症、心血管疾患、アテローム性動脈硬化症、ダウン症候群、および神経変性疾患など多くの病理状態の発症への関連が示唆されている。
グルタチオンは、細胞内で重要なトリペプチドチオールで、グルタミン酸、システインおよびグリシンで構成される。
また、グルタチオンは、酸化防止剤として作用することによってフリーラジカルによる損傷から細胞を保護する。細胞内のグルタチオンは、還元型グルタチオン（GSH）および酸化型グルタチオン（GSSG）の状態で存在する。正常な細胞や組織では、総グルタチオンの90％を還元型グルタチオン（GSH）が占め、ジスルフィド型である酸化型グルタチオン（GSSG）は10%以下となる。
また、グルタチオンは、酸化防止剤として作用することによってフリーラジカルによる損傷から細胞を保護する。細胞内のグルタチオンは、還元型グルタチオン（GSH）および酸化型グルタチオン（GSSG）の状態で存在する。正常な細胞や組織では、総グルタチオンの90％を還元型グルタチオン（GSH）が占め、ジスルフィド型である酸化型グルタチオン（GSSG）は10%以下となる。
還元型グルタチオン（GSH）の割合が高い理由は、酸化型（GSSG）を変換する酵素、グルタチオンレダクターゼ（GSH還元酵素）が常に活性で酸化ストレスによって誘導されるからであり、GSSG/GSH 存在比率の上昇は、酸化ストレスの指標としても考えられている。
図１に示す様に、グルタチオン量が低下すると、内因性活性酸素種が増加し、その結果、ミトコンドリアに障害をもたらす。また、カルジオリピン量に変化をもたらし、細胞機能異常、あるいは細胞死をもたらす。
そこで、本件発明者らはミトコンドリアに着目し、ヒト腎近位尿細管細胞HK-2を用いてDHMBAのカルジオリピン増加効果、すなわち、酸化ストレス刺激下においてDHMBAを加えたときの総カルジオリピン量の増加効果、酸化ストレス刺激下においてDHMBAを加えたときのカルジオリピン分子量の増加効果、酸化ストレス刺激下においてDHMBAを加えたときのカルジオリピン脂肪酸鎖の変化効果、さらに、カルジオリピン変化の機序：遺伝子発現量、すなわち、酸化ストレス刺激下においてDHMBAを加えたときのカルジオリピン生合成関連遺伝子発現量の変化、酸化ストレス刺激下においてDHMBAを加えたときのカルジオリピンリモデリング・分解関連遺伝子発現量の変化を検証した。
「カルジオリピン増加効果などを探索するための検証実験」
（材料と方法）
細胞培養
ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)を10 % fetal bovine serum、1% penicillin-streptmycin含有Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium（DMEM、ナカライテスク）の培養液を用いて37°C、5% CO2インキュベーターで継代培養した。酸化ストレスに対するDHMBAのカルジオリピン増加効果を確認するため、酸化ストレス誘導剤を用いて、以下の実験を行った。
（材料と方法）
細胞培養
ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)を10 % fetal bovine serum、1% penicillin-streptmycin含有Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium（DMEM、ナカライテスク）の培養液を用いて37°C、5% CO2インキュベーターで継代培養した。酸化ストレスに対するDHMBAのカルジオリピン増加効果を確認するため、酸化ストレス誘導剤を用いて、以下の実験を行った。
「細胞内総カルジオリピン量の検証」
HK-2細胞を6-well plateに1.0×105 cells/wellとなるよう播種し、24時間培養した。次に、刺激条件の異なる4群に分け、各wellに2 mLずつ添加した。
HK-2細胞を6-well plateに1.0×105 cells/wellとなるよう播種し、24時間培養した。次に、刺激条件の異なる4群に分け、各wellに2 mLずつ添加した。
前述の刺激条件の異なる4群は以下の通りである。
コントロール群（培養液）；酸化ストレス群（終濃度100 μM 酸化ストレス）；酸化ストレス＋DHMBA 250群（終濃度100 μM 酸化ストレス＋終濃度250 μM DHMBA）；酸化ストレス＋DHMBA 500群（終濃度100 μM 酸化ストレス＋終濃度500 μM DHMBA）。
コントロール群（培養液）；酸化ストレス群（終濃度100 μM 酸化ストレス）；酸化ストレス＋DHMBA 250群（終濃度100 μM 酸化ストレス＋終濃度250 μM DHMBA）；酸化ストレス＋DHMBA 500群（終濃度100 μM 酸化ストレス＋終濃度500 μM DHMBA）。
24時間後、2回リン酸緩衝液（以下、PBSと称する）で洗浄し、さらに各wellに1 mLの PBSを添加し、スクレイパーを用いて細胞を回収した。その細胞懸濁液のうち、100 μLをbicinchoninic acid（BCA）法によるタンパク質定量に用いた。タンパク質の濃度はカルジオリピン濃度の補正のために用いられた。残りの細胞懸濁液を1,200 rpmで5分間遠心し、上清を除去してから、沈殿した細胞を-80 ℃で保存した。
カルジオリピン測定のために、過去の報告と同様に細胞内総脂質を抽出した（Chen Z, et al. Metabolomics, 16: 115, 2020）。
カルジオリピン測定のために、過去の報告と同様に細胞内総脂質を抽出した（Chen Z, et al. Metabolomics, 16: 115, 2020）。
簡単に述べると、hexane/isopropanol 3 : 2 (v/v, with 0.05 % butylated hydroxytoluene)で検体内脂質を抽出し、エバポレーターで乾固した。次に、それをメタノール（MeOH）で溶解し、15,000 rpm、4°Cで15分間遠心し、不溶性物質を除去した。抽出した総脂質は-80 ℃で保存した。以前と同じ手順でLC-MS/MSによるカルジオリピン測定を行った。
「カルジオリピンの生合成・リモデリング・分解に関連する遺伝子の発現量」
例えば酸化ストレス誘導剤による酸化ストレス刺激は、カルジオリピンの分子種の組成変化やカルジオリピン総量の低下を誘導し、それと同時に電子伝達系を含むミトコンドリアの膜タンパク質の機能低下と細胞死の一つであるアポトーシスを誘導するという報告がある（Paradies G, et al. FEBS Lett, 466: 323-326, 2000; Paradies G, et al. Cells, 8: 728, 2019）。
したがって本発明では、酸化ストレス刺激においてカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解に関連する遺伝子の発現量を解析することを検証した。
6-well plateにHK-2細胞を5.0×104 cells/wellとなるよう播種し、24時間培養した。
例えば酸化ストレス誘導剤による酸化ストレス刺激は、カルジオリピンの分子種の組成変化やカルジオリピン総量の低下を誘導し、それと同時に電子伝達系を含むミトコンドリアの膜タンパク質の機能低下と細胞死の一つであるアポトーシスを誘導するという報告がある（Paradies G, et al. FEBS Lett, 466: 323-326, 2000; Paradies G, et al. Cells, 8: 728, 2019）。
したがって本発明では、酸化ストレス刺激においてカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解に関連する遺伝子の発現量を解析することを検証した。
6-well plateにHK-2細胞を5.0×104 cells/wellとなるよう播種し、24時間培養した。
次に、上述と同じ刺激条件で、各wellに2 mLずつ添加した。24時間後、NucleoSpin（登録商標） RNA キット（MACHEREY-NAGEL）を用いてtotal RNAを回収した。精製されたRNA濃度をNanodrop（Invitrogen）により定量した。Total RNA 1.0 μgから、ReverTra Ace（登録商標）qPCR RT Master Mix with gDNA Remover （TOYOBO）のプロトコルに従い、cDNAを合成した。
遺伝子発現量の測定には、THUNDERBIRD（登録商標） SYBR（登録商標） qPCR Mix（TOYOBO）のプロトコルに従って実施された。CFX ConnectTMリアルタイムPCR解析システム（BioRad）を用いて測定し、2-(ΔΔCT) 法にて解析を行った。
コントロール群の遺伝子発現量を１として比較を行った。図は平均値±SDで表された（各群n = 4）。各々の発現量はハウスキーピング遺伝子である β-actinの発現量で補正した。使用したプライマーの配列は、図７に示す表の通りである。
「統計処理」
得られたデータは平均値±標準偏差（standard deviation, SD）で表し、JMP Pro 16（SAS Institute Inc.）を用いて統計解析を行った。群間の多重比較にはDunnett検定を用い、P < 0.05を統計学的有意水準とした。
得られたデータは平均値±標準偏差（standard deviation, SD）で表し、JMP Pro 16（SAS Institute Inc.）を用いて統計解析を行った。群間の多重比較にはDunnett検定を用い、P < 0.05を統計学的有意水準とした。
「結果と考察」
（カルジオリピン分子種の変化）
これまでの結果では、酸化ストレス条件下、DHMBAのミトコンドリア保護作用が示された。ここでは、ミトコンドリア内膜の重要な成分であるカルジオリピンの変化について調べた（図２）。
（カルジオリピン分子種の変化）
これまでの結果では、酸化ストレス条件下、DHMBAのミトコンドリア保護作用が示された。ここでは、ミトコンドリア内膜の重要な成分であるカルジオリピンの変化について調べた（図２）。
酸化ストレス添加群では、コントロール群に比べてカルジオリピンの各分子種に大きな変動は見られなかったが、酸化ストレス＋DHMBAの添加群では、ほぼ全てのカルジオリピン分子種が有意に増加した。カルジオリピン分子種とミトコンドリア機能や細胞の機能は相関し、この結果から、DHMBA添加によりミトコンドリアの機能が上昇したと考えられた。
（総カルジオリピン量の変化）
DHMBA添加によって、ほぼ全てのカルジオリピン分子種が増加したため、総カルジオリピンの変化量についても調べた。
図３に示したように、100 μM 酸化ストレス （100 μM 酸化ストレス＋0 μM DHMBA群）を添加したHK-2細胞において、総カルジオリピン量の減少は観察されなかった。
一方、100 μM 酸化ストレスと250 μM、500 μM DHMBAの共処理によって、総カルジオリピン量は約1.5倍増加した。
DHMBA添加によって、ほぼ全てのカルジオリピン分子種が増加したため、総カルジオリピンの変化量についても調べた。
図３に示したように、100 μM 酸化ストレス （100 μM 酸化ストレス＋0 μM DHMBA群）を添加したHK-2細胞において、総カルジオリピン量の減少は観察されなかった。
一方、100 μM 酸化ストレスと250 μM、500 μM DHMBAの共処理によって、総カルジオリピン量は約1.5倍増加した。
この結果は、酸化ストレス刺激によって総カルジオリピン量の変化が起きなかったが、DHMBAは総カルジオリピン量を増加させたことを示すと考えられた。この結果は、図２のカルジオリピン分子種の変化と一致し、酸化ストレス刺激によってカルジオリピン分子種と総カルジオリピン量の変化が起きなかったが、DHMBAはカルジオリピン分子種と総カルジオリピン量を増加させたことから、DHMBAの添加によってミトコンドリアの機能が改善されたと考えられる。
（カルジオリピンのアシル基の変化）
更に、カルジオリピンのアシル基の組成がミトコンドリアの機能に関連すると報告されており（Chicco AJ and Sparagna GC. Am J Physiol Cell Physiol, 292: C33-C44, 2007）、本発明による検証では、カルジオリピンのアシル基の分布についても調べた（図４）。
更に、カルジオリピンのアシル基の組成がミトコンドリアの機能に関連すると報告されており（Chicco AJ and Sparagna GC. Am J Physiol Cell Physiol, 292: C33-C44, 2007）、本発明による検証では、カルジオリピンのアシル基の分布についても調べた（図４）。
酸化ストレスの添加により飽和脂肪酸鎖FA16:0が増加し、DHMBAの添加により飽和脂肪酸鎖FA16:0の減少とともに不飽和脂肪酸鎖FA18:1とFA18:2が増加した。
不飽和脂肪酸鎖の増加によって、ミトコンドリア内膜の流動性が改善され、膜タンパク質の機能が上昇したと考えられる（Fouret G, et al. Biochim Biophys Acta Bioenerg, 1847: 1025-1035, 2015）。
したがって、DHMBAによるカルジオリピンプロフィールの変化がDHMBAによるミトコンドリアの保護作用を説明し得ると考えられる。
不飽和脂肪酸鎖の増加によって、ミトコンドリア内膜の流動性が改善され、膜タンパク質の機能が上昇したと考えられる（Fouret G, et al. Biochim Biophys Acta Bioenerg, 1847: 1025-1035, 2015）。
したがって、DHMBAによるカルジオリピンプロフィールの変化がDHMBAによるミトコンドリアの保護作用を説明し得ると考えられる。
なお、CLアシル基の変化の結果に関して述べておくと、脂肪酸は、構造の違いにより「飽和脂肪酸」と「不飽和脂肪酸」の2種類に分類され、炭素と炭素の間に二重結合が全くない脂肪酸を飽和脂肪酸、二重結合がある脂肪酸を不飽和脂肪酸という。
結果において、「酸化ストレスの添加により飽和脂肪酸鎖FA16:1 FA16:0が増加し、DHMBAの添加により飽和脂肪酸鎖FA16:0の減少とともに不飽和脂肪酸鎖FA18:1とFA18:2が増加した。」とあるが、二重結合の数が多い（＝不飽和度が高い）リン脂質を多く含むほど、脂質二重層の流動性が高まることが知られている。理由としては、不飽和脂肪酸であることにより、脂肪酸は折れ曲がって、隣り合ったリン脂質の間に隙間ができるので、流動性のある柔らかい膜になると考えられている。
従って、DHMBAの添加により「不飽和脂肪酸鎖の増加によって、ミトコンドリア内膜の流動性が改善され、膜タンパク質の機能が上昇したと考えられる（Fouret G, etal. Biochim Biophys Acta Bioenerg, 1847: 1025-1035, 2015）。」
（カルジオリピンの生合成・リモデリング・分解に関連する遺伝子の発現量）
DHMBAによるカルジオリピン増加の機序を調べるために、カルジオリピンの生合成・リモデリング・分解に関わる遺伝子の発現について検証した。
DHMBAによるカルジオリピン増加の機序を調べるために、カルジオリピンの生合成・リモデリング・分解に関わる遺伝子の発現について検証した。
まず、図５に示したように、酸化ストレス群ではカルジオリピン生合成に関連するCDS2の遺伝子発現量は増加したが、DHMBA添加によってcontrol群と同程度まで減少した。
ここで、CDS2とは、CL生合成経路で働く合成酵素の１つであり、ホスファチジン酸（PA） と シチジン三リン酸（CTP） か ら CDSによってCDP-DAG が合成される。活性は小胞体膜とミトコンドリア内膜に存在することが知られている。CDS とし て CDS１，CDS２の２遺伝子が同定されている。
また、カルジオリピンリモデリングと分解に関連するPNPLA8の遺伝子発現量も酸化ストレス群で増加し、DHMBA添加によってcontrol群と同程度まで減少した（図６）。
ここで、PNPLA8とは脂肪酸を切り出すホスホリパーゼA（PLA）のうち、2位を切る酵素っをいう。ミトコンドリアとペルオキシソームに局在する酵素で、酸化カルジオリピンの代謝に関わり、ミトコンドリアの機能維持に重要である。このため， PNPLA8の欠損や変異は、脂質代謝異常やミトコンドリア障害に関連して、エネルギー代謝の盛んな骨格筋、心筋、脂肪組織や脳神経系を中心に、筋力減退、脂肪組織退縮、体温低下、神経変性などの表現型を生じる。
今回の酸化ストレス条件下でカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解を活性化することが示され、酸化ストレス障害を受けたHK-2細胞は、ミトコンドリアの合成とリモデリングの亢進を通じて、ミトコンドリア機能を維持しようとした可能性が考えられる。したがって酸化ストレスの添加によりカルジオリピン総量とその組成の変化が見られなかったのかもしれない。
一方、DHMBAの添加によりカルジオリピン生合成に関連するCDS2が低下し、またカルジオリピンリモデリングと分解に関連するPNPLA8とHADHBの発現量がそれぞれ低下と増加した。カルジオリピン生合成およびリモデリング、分解に関連する遺伝子発現量の変化とカルジオリピンのプロファイル変化との関連性は明らかになっていないが、DHMBAは酸化ストレスを減少させることにより、HK-2細胞の酸化ストレス代償作用（遺伝子発現量の変化）が働く必要性をなくしていると解釈できる。
ここで、HADH（3-ヒドロキシアシルCoA脱水素酵素）について説明すると、細胞内に取り込まれた長鎖脂肪酸は、ミトコンドリア内で脂肪酸の炭素長に応じた各脱水素酵素で順次代謝され、1ステップごとに炭素鎖が2個ずつ短くなってアセチルCoAに至り、エネルギー産生に寄与している。
3-ヒドロキシアシルCoA脱水素酵素(3-hydroxy acyl-CoA dehydrogenase ：HADH)はミトコンドリア内膜に存在する酵素であり、他のβ酸化酵素群と協働して中・短鎖アシルCoAの代謝を担当している。
本結果から、DHMBAの添加により機能性が維持された多くのカルジオリピンよってミトコンドリア機能が保持され、向上したことが示唆された。
本結果から、DHMBAの添加により機能性が維持された多くのカルジオリピンよってミトコンドリア機能が保持され、向上したことが示唆された。
（本発明の製造方法について）
前述した3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とするミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加剤、ミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加剤、ミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加剤、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンのアシル基変化による不飽和脂肪酸鎖増加剤、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解活性剤などの製造方法につき述べる。
前述した3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とするミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加剤、ミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加剤、ミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加剤、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンのアシル基変化による不飽和脂肪酸鎖増加剤、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解活性剤などの製造方法につき述べる。
3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)は前記したようにマガキから取得することが出来、本件発明者は前記マガキから3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を効率よく抽出して製造する方法につき多くの特許を既に取得している。また、3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)は合成により生成することも出来、該合成方法についても本件発明者は特許を既に取得している。
そして、本発明では3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)についてはヒトの各臓器につき多くの保護有用性があることを推し量り、それを検証すべく実験を行って本件発明をするに至った。
よって、本件発明の有用剤は、これら検証を行った上で製造されるものである。
よって、本件発明の有用剤は、これら検証を行った上で製造されるものである。
Claims (8)
- 3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加作用を有する、
ことを特徴とするミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加剤。
- 3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加作用を有する、
ことを特徴とするミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピン分子種の増加剤。
- 3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加作用を有する、
ことを特徴とするミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加剤。
- 3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加作用を有する、
ことを特徴とするミトコンドリア内膜成分である総カルジオリピン量の増加剤。
- 3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンのアシル基変化による不飽和脂肪酸鎖の増加作用を有する、
ことを特徴とするミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンのアシル基変化による不飽和脂肪酸鎖増加剤。
- 3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンのアシル基変化による不飽和脂肪酸鎖の増加作用を有する、
ことを特徴とするミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンのアシル基変化による不飽和脂肪酸鎖増加剤。
- 3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解の活性作用を有する、
ことを特徴とするミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解の活性剤。
- 3、5-ジヒドロキシ-4-メトキシベンジルアルコール(3、5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol)を有効成分とし、ヒト腎近位尿細管細胞(HK-2)の酸化ストレス刺激下におけるミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解の活性作用を有する、
ことを特徴とするミトコンドリア内膜成分であるカルジオリピンの生合成・リモデリング・分解の活性剤。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022126781A JP2024024157A (ja) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | ミトコンドリア成分であるカルジオリピン分子種の増加剤 |
| TW112126200A TW202412748A (zh) | 2022-08-09 | 2023-07-13 | 作為粒線體成分的心磷脂分子物種之增加劑 |
| PCT/JP2023/025917 WO2024034322A1 (ja) | 2022-08-09 | 2023-07-13 | ミトコンドリア成分であるカルジオリピン分子種の増加剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022126781A JP2024024157A (ja) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | ミトコンドリア成分であるカルジオリピン分子種の増加剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024024157A true JP2024024157A (ja) | 2024-02-22 |
Family
ID=89851427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022126781A Pending JP2024024157A (ja) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | ミトコンドリア成分であるカルジオリピン分子種の増加剤 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2024024157A (ja) |
| TW (1) | TW202412748A (ja) |
| WO (1) | WO2024034322A1 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6791570B2 (ja) * | 2016-01-27 | 2020-11-25 | 株式会社渡辺オイスター研究所 | カキ肉より抽出された抗ストレス作用物質 |
-
2022
- 2022-08-09 JP JP2022126781A patent/JP2024024157A/ja active Pending
-
2023
- 2023-07-13 TW TW112126200A patent/TW202412748A/zh unknown
- 2023-07-13 WO PCT/JP2023/025917 patent/WO2024034322A1/ja unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024034322A1 (ja) | 2024-02-15 |
| TW202412748A (zh) | 2024-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Chronic mTOR activation induces a degradative smooth muscle cell phenotype | |
| Chen et al. | A high‐fat diet impairs mitochondrial biogenesis, mitochondrial dynamics, and the respiratory chain complex in rat myocardial tissues | |
| Picca et al. | Mitophagy in human health, ageing and disease | |
| Takeichi et al. | Biallelic mutations in KDSR disrupt ceramide synthesis and result in a spectrum of keratinization disorders associated with thrombocytopenia | |
| Yao et al. | SIRT1 protects against cigarette smoke-induced lung oxidative stress via a FOXO3-dependent mechanism | |
| Levy et al. | Cysteinyl maresins regulate the prophlogistic lung actions of cysteinyl leukotrienes | |
| Kim et al. | Mitochondrial degradation by autophagy (mitophagy) in GFP-LC3 transgenic hepatocytes during nutrient deprivation | |
| Lobos et al. | Chemotactic activity in inflammatory bowel disease: role of leukotriene B 4 | |
| Narasimhan et al. | Nrf2 deficiency promotes apoptosis and impairs PAX7/MyoD expression in aging skeletal muscle cells | |
| KR102245702B1 (ko) | 셀렌을 포함하는 조성물 및 미토콘드리아 기능장해와 관련된 질병 또는 상태의 치료와 예방을 위한 이의 용도 | |
| Mitre et al. | Oral intake of shark liver oil modifies lipid composition and improves motility and velocity of boar sperm | |
| Zuo et al. | Commensal microbe-derived SCFA alleviates atrial fibrillation via GPR43/NLRP3 signaling | |
| Li et al. | Targeting the RhoA-ROCK pathway to regulate T-cell homeostasis in hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension | |
| Bulmuş et al. | Protective effects of alpha-lipoic acid on oleic acid-induced acute lung injury in rats | |
| Ostojić et al. | The effects of chronic muscle use and disuse on cardiolipin metabolism | |
| Ligi et al. | Electronegative LDL induces MMP-9 and TIMP-1 release in monocytes through CD14 activation: Inhibitory effect of glycosaminoglycan sulodexide | |
| del Saz-Lara et al. | Nutri-epigenetic effects of phenolic compounds from extra virgin olive oil: a systematic review | |
| Edagawa et al. | Widespread tissue distribution and synthetic pathway of polyunsaturated C24: 2 sphingolipids in mammals | |
| Edwards et al. | Differential effects of delivery of omega-3 fatty acids to human cancer cells by low-density lipoproteins versus albumin | |
| Zhang et al. | Identification of mitochondria translation elongation factor Tu as a contributor to oxidative damage of postburn myocardium | |
| WO2024034322A1 (ja) | ミトコンドリア成分であるカルジオリピン分子種の増加剤 | |
| Lee et al. | 4-O-methylgallic acid down-regulates endothelial adhesion molecule expression by inhibiting NF-κB-DNA-binding activity | |
| Li et al. | Effect of SP-A/B in lipoic acid on acute paraquat poisoning | |
| WO2011163512A2 (en) | Cancer therapy | |
| Kahnamoei et al. | The effects of cigarette smoking on plasma mda and tac in university students |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20220907 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20230215 |