ジオスゲニンの研究は更に進められ、オートファジー・マイトファジー活性に対するメカニズムも徐々に解明されています。
今回は、ジオスゲニンのオートファジー・マイトファジー活性に対するメカニズムの論文を紹介です。
なお、マイトファジーとは、細胞内のゴミ掃除システムである「オートファジー」のうち、エネルギーを作るミトコンドリアだけを選んで壊す「選択的オートファジー」のことです。
機能不全を起こした古いミトコンドリアが選択的に分解され、細胞のエネルギー代謝の効率と品質が維持・改善されます。そのため、アンチエイジングの観点では、オートファジーに限らず、マイトファジーの活性も重要視されるのです。
本試験では、オートファジーとマイトファジーを亢進させて（活性を高めて）、ミトコンドリア動態を改善するメカニズムが示されています。
細胞内のカルシウムシグナルとエネルギー代謝を仲介する重要なセリン・スレオニンキナーゼ（リン酸化酵素）であるCAMKK2（Calcium/calmodulin-dependent protein kinase kinase 2）が関係しているようです。
本論文は、糖尿病性腎症の緩和を目的としていますが、他の疾患の緩和やアンチエイジング・疾患予防の観点につながるメカニズムだと思われます。
今後、こういった研究が進むことで、ジオスゲニンの研究も益々進んでいくだろう。
弊社のアンチエイジング素材をアンチエイジングキーワード別にまとめてあります。
今回は、ジオスゲニンのオートファジー・マイトファジー活性に対するメカニズムの論文を紹介です。
Diosgenin Targets CaMKK2 to Alleviate Type II Diabetic Nephropathy through Improving Autophagy, Mitophagy and Mitochondrial Dynamics
Abstract
Diabetic nephropathy (DN) is a worldwide health problem with increasing incidence. Diosgenin (DIO) is a natural active ingredient extracted from Chinese yams (Rhizoma dioscoreae) with potential antioxidant, anti-inflammatory, and antidiabetic effects. However, the protective effect of DIO on DN is still unclear. The present study explored the mitigating effects and underlying mechanisms of DIO on DN in vivo and in vitro. In the current study, the DN rats were induced by a high-fat diet and streptozotocin and then treated with DIO and metformin (Mef, a positive control) for 8 weeks. The high-glucose (HG)-induced HK-2 cells were treated with DIO for 24 h. The results showed that DIO decreased blood glucose, biomarkers of renal damage, and renal pathological changes with an effect comparable to that of Mef, indicating that DIO is potential active substance to relieve DN. Thus, the protective mechanism of DIO on DN was further explored. Mechanistically, DIO improved autophagy and mitophagy via the regulation of the AMPK-mTOR and PINK1-MFN2-Parkin pathways, respectively. Knockdown of CaMKK2 abolished AMPK-mTOR and PINK1-MFN2-Parkin pathways-mediated autophagy and mitophagy. Mitophagy and mitochondrial dynamics are closely linked physiological processes. DIO also improved mitochondrial dynamics through inhibiting fission-associated proteins (DRP1 and p-DRP1) and increasing fusion proteins (MFN1/2 and OPA1). The effects were abolished by CaMKK2 and PINK1 knockdown. In conclusion, DIO ameliorated DN by enhancing autophagy and mitophagy and by improving mitochondrial dynamics in a CaMKK2-dependent manner. PINK1 and MFN2 are proteins that concurrently regulated mitophagy and mitochondrial dynamics.
Nutrients. 2023;15(16):3554.
↓ Google翻訳
ジオスゲニンはCaMKK2を標的とし、オートファジー、マイトファジー、およびミトコンドリア動態の改善を介して2型糖尿病性腎症を緩和する
要旨
糖尿病性腎症（DN）は、世界的に発症数が増加している健康問題である。ジオスゲニン（DIO）は、ヤマイモ（Rhizoma dioscoreae）から抽出される天然の有効成分であり、抗酸化作用、抗炎症作用、および抗糖尿病作用を持つ可能性がある。しかし、DNに対するDIOの保護作用については、依然として不明な点が多い。本研究では、in vivoおよびin vitroの実験系を用いて、DNに対するDIOの緩和作用とその根底にあるメカニズムを検討した。本研究では、高脂肪食とストレプトゾトシン（STZ）の投与によりDNラットを作製し、DIOおよびメトホルミン（Mef、陽性対照）を8週間投与した。また、高グルコース（HG）刺激を加えたHK-2細胞に対し、DIOを24時間処理した。その結果、DIOはMefと同等の効果で、血糖値、腎障害のバイオマーカー、および腎臓の病理学的変化を低減させ、DNを緩和する有望な活性物質であることが示された。そこで、DNに対するDIOの保護メカニズムについてさらに詳細な検討を行った。メカニズム解析の結果、DIOはそれぞれAMPK-mTOR経路およびPINK1-MFN2-Parkin経路の制御を介して、オートファジーおよびマイトファジーを改善することが明らかになった。CaMKK2のノックダウンを行うと、AMPK-mTOR経路およびPINK1-MFN2-Parkin経路を介したオートファジーやマイトファジーの誘導効果は消失した。マイトファジーとミトコンドリア動態は、密接に関連した生理学的プロセスである。DIOはまた、分裂関連タンパク質（DRP1およびp-DRP1）の抑制と融合タンパク質（MFN1/2およびOPA1）の増加を介して、ミトコンドリア動態を改善した。これらの作用は、CaMKK2およびPINK1のノックダウンによって消失した。結論として、DIOはCaMKK2依存的な様式でオートファジーとマイトファジーを亢進させ、ミトコンドリア動態を改善することによってDNを緩和した。PINK1およびMFN2は、マイトファジーとミトコンドリア動態を同時に制御するタンパク質であることが示された。
なお、マイトファジーとは、細胞内のゴミ掃除システムである「オートファジー」のうち、エネルギーを作るミトコンドリアだけを選んで壊す「選択的オートファジー」のことです。
機能不全を起こした古いミトコンドリアが選択的に分解され、細胞のエネルギー代謝の効率と品質が維持・改善されます。そのため、アンチエイジングの観点では、オートファジーに限らず、マイトファジーの活性も重要視されるのです。
本試験では、オートファジーとマイトファジーを亢進させて（活性を高めて）、ミトコンドリア動態を改善するメカニズムが示されています。
細胞内のカルシウムシグナルとエネルギー代謝を仲介する重要なセリン・スレオニンキナーゼ（リン酸化酵素）であるCAMKK2（Calcium/calmodulin-dependent protein kinase kinase 2）が関係しているようです。
本論文は、糖尿病性腎症の緩和を目的としていますが、他の疾患の緩和やアンチエイジング・疾患予防の観点につながるメカニズムだと思われます。
今後、こういった研究が進むことで、ジオスゲニンの研究も益々進んでいくだろう。
弊社のアンチエイジング素材をアンチエイジングキーワード別にまとめてあります。
このブログにコメントするにはログインが必要です。
さんログアウト
この記事には許可ユーザしかコメントができません。