キノホルムは細胞の酸化ストレスを増加させることでチアミンピロリン酸を不活性化する
Clioquinol inactivates thiamine pyrophosphate by increasing cellular oxidative stress.
Fan Zheyu, Yan Xianghui, Zheng Qiaoqiao, Zhu Ziting ほか — Redox biology
AI要約
かつて神経障害との関連が指摘された抗生物質キノホルムは、細胞内で活性型ビタミンB1(チアミン)を不活性化し、細胞の酸化ストレスを高めることで神経にダメージを与えることが示唆されました。この研究では、活性型ビタミンB1や抗酸化物質を補給することで、この神経毒性が軽減される可能性が示されています。
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この研究のポイント
- かつての抗生物質キノホルムは、活性型ビタミンB1の働きを妨げることで神経にダメージを与える可能性があります。
- これは、細胞内の有害な酸化ストレスを増加させ、活性型ビタミンB1を不活性化することによって起こります。
- この作用は、細胞のエネルギー生産やミトコンドリアの健康に問題を引き起こします。
- 活性型ビタミンB1や抗酸化物質の補給が、このダメージから保護するのに役立つかもしれません。
研究の概要をやさしく解説
研究の狙い: この研究は、かつて使用された抗生物質キノホルムがどのように神経に損傷を与えるのか、特にビタミンB1(チアミン)欠乏との関連性とそのメカニズムを明らかにしようとしました。 研究の方法: 研究者たちは、高度な実験室技術を用いて、キノホルムが細胞の代謝にどのように影響するかを分析しました。具体的には、チアミンの輸送、その活性型であるチアミンピロリン酸(TPP)、および細胞内の酸化ストレスレベルへの影響を調べました。また、細胞内のミトコンドリア機能と損傷も観察しました。さらに、アルツハイマー病のマウスモデルにキノホルムを投与し、脳内のTPP濃度と神経細胞の損傷の変化、そしてTPPや抗酸化物質の補給がこれらの影響を軽減できるかを検証しました。 研究の結果: この研究は、キノホルムが細胞内の酸化ストレスを増加させることで、活性型ビタミンB1(TPP)を不活性化することを発見しました。この不活性化は、ミトコンドリアでのエネルギー生産の低下と細胞代謝の変化を引き起こしました。マウスでは、キノホルムが同様に酸化ストレスを引き起こし、脳内のTPPを減少させ、神経細胞を損傷させました。重要なことに、活性型ビタミンB1や抗酸化物質を補給することで、この神経損傷が軽減され、アルツハイマー病マウスモデルにおけるアミロイド斑の除去も促進される可能性が示されました。
食事へのヒント
この研究は、細胞ストレスから神経の健康を守る上でビタミンB1(チアミン)が極めて重要であることを示唆しています。キノホルムは現在広く使われていませんが、全粒穀物、豚肉、豆類などの食品から十分なビタミンB1を摂取することは、細胞機能と神経の健康全般に良い影響を与えます。ただし、これは一つの研究であり、特に動物モデルからの知見は、さらなる研究なしに人間の食事の推奨に直接適用できるわけではないことに注意が必要です。
Abstract(英語原文)
Clioquinol (CQ), a prescribed oral antibiotic, was withdrawn from use following its association with the incidence of subacute myelo-optic neuropathy (SMON) in Japan. The neurotoxicity associated with CQ may be linked to thiamine deficiency. However, their relationship and underlying mechanisms remain unclear. In this study, we identified thiamine pyrophosphate (TPP) as a key metabolite affected by CQ via metabolomics analysis. Analysis of related thiamine transport, TPP synthesis, and oxidative stress pathways revealed that CQ promoted TPP inactivation through oxidative modification. The Seahorse metabolic analyzer data showed that CQ-induced TPP deficiency led to diminished mitochondrial oxidative phosphorylation, accompanied by enhanced glycolysis. Morphological examination of mitochondria further indicated that CQ elicited mitochondrial damage in a TPP-dependent manner. In an Alzheimer's disease murine model, CQ administration similarly provoked oxidative stress, decreased cerebral TPP concentrations, and induced neuronal injury. Notably, supplementation with TPP or N-acetylcysteine (NAC) mitigated CQ-associated neurotoxicity and potentiated CQ-mediated clearance of amyloid plaques. Our findings elucidate that CQ is involved in mitochondrial dysfunction and metabolic reprogramming by inactivating TPP, providing valuable insights into the neurotoxicity of CQ.
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出典: PubMed (PMID: 42349149)。AI要約は情報提供のみを目的とし、医療的アドバイスを構成するものではありません。