ポイント

• DHMBAは反応性酸素種 (ROS)による細胞毒性を大幅に軽減した。
• DHMBAはヒト近位尿細管HK-2細胞のミトコンドリアの断片化を抑制し、呼吸能を増強した。
• DHMBAは酸化ストレスから腎尿細管HK-2 細胞の機能を保護した。

概要

糖尿病などの疾患一因には、活性酸素種(ROS)が酸化ストレスを引き起こす要因として挙げられる。ROSの除去は酸化ストレス関連の疾患の改善に寄与すると報告されている。牡蠣抽出物から単離・同定された 3,5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol (DHMBA)は、肝細胞に強い抗酸化能を有することが示されている。腎臓の近位尿細管細胞には、尿細管の分泌と再吸収のためのエネルギーを提供する多数のミトコンドリアが含まれている。ミトコンドリア損傷とそれに伴う過剰なROS産生は尿細管損傷を引き起こし、糖尿病性腎症などの疾患の発症に主要な役割を果たす可能性がある。したがって、ヒト腎尿細管HK-2 細胞のミトコンドリアをROSから保護する生物活性化合物が望ましい。本研究では、HK-2細胞におけるDHMBAの作用について調べた。

その結果、ヒト腎尿細管 HK-2 細胞において、DHMBAはROS 誘導物質である L-buthionine-(S, R)-sulfoximine (BSO) によって誘発された細胞毒性を大幅に軽減し、HK-2 細胞を保護した。また、DHMBAはミトコンドリアの ROS 産生を減少させ、その後ミトコンドリアの生合成、融合/分裂バランス、マイトファジーなどのミトコンドリアの恒常性を制御した。酸化ストレスがミトコンドリアの分裂と融合の不均衡を引き起こすのに対し、DHMBAはミトコンドリアの動態のバランスを改善し、その結果ミトコンドリアの形態がよりよく維持された。さらに、DHMBAはBSO処理後のHK-2細胞のミトコンドリアの呼吸機能が促進され、酸化ストレスから腎尿細管の機能を保護した。

まとめると、DHMBAは酸化ストレス関連疾患におけるミトコンドリアのクウォリティを維持する上で役立つ可能性があり、糖尿病腎症などの疾患予防につながることが期待される。

出版情報

・論文タイトル
A Pacific Oyster-Derived Antioxidant, DHMBA, Protects Renal Tubular HK-2 Cells against Oxidative Stress via Reduction of Mitochondrial ROS Production and Fragmentation

・著者
Hsin-Jung Ho¹, Natsumi Aoki¹, Yi-Jou Wu¹, Ming-Chen Gao¹, Karin Sekine¹, Toshihiro Sakurai¹, Hitoshi Chiba², Hideaki Watanabe³, Mitsugu Watanabe^{1, 3, 4}, Shu-Ping Hui¹*
¹ Faculty of Health Sciences, Hokkaido University, Sapporo, Japan
² Department of Nutrition, Sapporo University of Health Sciences, Sapporo, Japan
³ Watanabe Oyster Laboratory, Co., Ltd., Tokyo, Japan
⁴ Graduate School of Science and Engineering, Soka University, Tokyo, Japan
* 責任著者

・ジャーナル
International Journal of Molecular Sciences
(IF: 6.2 (2021), BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY カテゴリーランキング23.2%)

・DOI
10.3390/ijms241210061

・掲載日
2023年6月13日

お問い合わせ先

北海道大学大学院保健科学研究院 病態解析学分野／健康科学分野
教授 惠 淑萍
E-mail：keino[at]hs.hokudai.ac.jp [at]を@に変えてください