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ミトコンドリア機能障害の治療
ミトコンドリア関連記事
食事療法・ダイエット
カロリー制限
通常よりも20-40%低いカロリー消費によって、ヒトの最大寿命および中央値の両方を増加させる可能性。(Peterson et al, 2012)
カロリー制限による神経可塑性の増加
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23168220/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3518570/
ミトコンドリア生合成の増加
カロリー制限は細胞レベルでは、軽度のROS生成および酸化的損傷をもたらす。
カロリー制限は一酸化窒素合成酵素の発現を介してミトコンドリアの生合成を促進する。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16224023/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21483800/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17341128/
グルコース制限
グルコースの摂取制限はミトコンドリア呼吸を誘発し、酸化ストレスを増大させ、AMPK経路を介して寿命を延ばす。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24561260/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17908557/
メチオニン制限
必須アミノ酸であり、グルタチオンの前駆体であるメチオニンの制限は、寿命を伸ばし、ミトコンドリア生合成、機能、エネルギー消費、ストレス耐性、好気性能力、インスリン感受性、グルタチオン(GSH)、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)発現が増加した。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20045141/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18283555/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15924568/
この効果は、抗酸化剤であるN-アセチル-システインを併用摂取することで、メチオニン制限による健康促進効果のいくつかがブロックされた。
このことはメチオニン欠乏によるROSが健康促進効果に寄与していることを示唆する。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22580750/
ケトン体ダイエット
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1357272515000321
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5828461/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5186794/
ケトジェニックダイエットのミトコンドリアへの効果
・ 脳内のミトコンドリア機能、動態の顕著な変化をもたらす。
・ 肝臓組織のミトコンドリア機能の変化を引き起こす。
・ 肝臓ミトコンドリアの形態、量、生合成の調節因子、関連遺伝子、タンパク質発現を有意に変化させる。
・ マイトファジー調節因子BNIP3遺伝子およびタンパク質発現の増加をもたらす。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23755170/
脱共益タンパク活性
ケトジェニックダイエットは、マウスのミトコンドリア脱共益タンパク質(UCP)活性を増強する。
βヒドロキシ酪酸(BHB)
βヒドロキシ酪酸(BHB)は、mtROSを誘導しないが、HDACを用量依存的に阻害し、ヒストンアセチル化を増大させる。
HDACの阻害は、フォークヘッドボックスO(FOXO)3a、メタロチオネインII発現の増加、FOXO3a、SOD2、カタラーゼの増加と関連している。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23223453/
脂質制限食
カロリー制限を伴わない脂肪酸の摂取制限は、マウスの寿命に影響を与えない。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3335742/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21070590/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17351275/
カロリー制限模倣物の摂取
レスベラトロールおよび他のカロリー制限模倣物
AMPK活性化因子、ERR活性化因子
運動・エクササイズ
運動とカロリー制限の組み合わせ
運動または運動とカロリー制限の組み合わせは、脳内のミトコンドリア生合成を増加させる。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21817111/
グリコーゲン貯蔵が低い状態での運動が、サイクリストのミトコンドリア生合成を大きく増加させた。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23053125/
HIIT 高強度インターバルトレーニング
高強度インターバルトレーニングは、Sirt1、PGC-1α、TFAMを改善し、骨格筋ミトコンドリア機能を高め、運動能力を改善するための著しい刺激となる。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20100740/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21245132/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20106991
高齢者
高齢者においても運動はミトコンドリア生合成を増加させ、ミトコンドリア呼吸鎖活性を増加させることが示された。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16799133/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19716394/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21677280/
すべての年齢で運動は筋肉内のミトコンドリアを増加させたが、インスリン感受性の改善は若年者でのみ改善を示した。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12882902/
コールドエクスポージャー(寒冷暴露)
コールドシャワー、寒風摩擦、寒中水泳、寒稽古、水風呂
ミトコンドリア発現の増加
寒冷暴露および運動によりマウスのヒラメ筋においてミトコンドリアの発現が増加。寒冷暴露のみがPGC-1α発現を有意に高めた。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28715885
UCP感受性の増加
低温暴露はラット骨格筋のミトコンドリアを増加させ、脱共益感受性を増加させることにより熱発生に寄与した。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15792806
ミトコンドリア 標的アプローチ
PGC-1α標的
ベザフィブラート(PPAR-PGC-1α軸)
トリテルペノイド(オレアノール酸誘導体)
PQQ
ニガウリ
EGCG
サルビアノール酸A
HMB
ヒドロキシチロソール
レスベラトロール
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4684867/
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867406014280
AMPK標的
カロリー制限
運動
ROS
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20160076/
H2O2
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20729205/
レスベラトロール
高濃度レスベラトロールによるAMPK、PGC-1αの毒性的活性によりミトコンドリアの増加を示す。経口レスベラトロールでは骨格筋ミトコンドリアには影響を与えない。
journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1001603
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867406014280
クルクミン
cAMPを介したAMPK活性およびミトコンドリア生合成の増加。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26278015
サルビアノール酸A
ヒドロキシチロソール
ベルベリン
ベルベリンのAMPK活性によるマウスのインスリン感受性改善
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18285556/
メトホルミン
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20090912/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18728386/
Sirt1標的
ロイシン
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2701939/
ミトコンドリアの密度を高め、抗酸化能力を高める。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23812674
アピゲニン
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23172919
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25106896
pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jf303446x
リポ酸
リポ酸はSirt1、Sirt3の両方を刺激することで、ラットのミトコンドリア機能を改善。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22327056
レスベラトロール
Sirt1を介した血管内皮細胞のミトコンドリア生合成の増加
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19429820
PPAR
PPARアゴニスト 薬剤
ピオグリタゾン、ロシグリタゾン、フェノフィブラート、ベザフィブラート
ATP産生の増強
カルニチン
リンゴ酸
journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0058345
www.tandfonline.com/doi/abs/10.3109/19390211.2015.1008615?journalCode=ijds20
αリポ酸
ATP産生の低下を防ぐことで、敗血症マウスの低体温症を有意に減弱する。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5293729/
クルクミン
クレアチン
クレアチン、コエンザイムQ10、は臨床試験において最も顕著な効果を有することが報告されている。
L-アルギニン
アルギニンはクレアチンの合成に必要な準必須アミノ酸
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11889254/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15728297/
コハク酸
NADH
D-リボースマグネシウム(ATPの材料)
メチレンブルー
Nrf2 /抗酸化剤応答配列(ARE)経路
Nrf2は、身体がストレスに対して応答するさいに調節を行うマスターレギュレーター。
バコパ・モンニエリ
スルフォラファン(ブロッコリーなど)
トリテルペノイド(オリーブオイルなど)
DHA
ビタミンD
にんにく
クルクミン
ルテオリン
レスベラトロール
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4024846/
水素水
水素の投与はNrf2の活性を介して抗酸化酵素の発現を増加させる。in vitro
kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-24500882/
運動
LLLT
Ca2+標的
レスベラトロール
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4024846/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28852814
Fructus ligustri lusidi
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18327153
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22018100
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24343527
ローズマリー・ラベンダー
journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0186864
TRPA-1
TRPA-1アゴニスト
アリルイソチオシアネート(マスタードオイル、わさび)
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26630251
シナモン
アリシン(にんにく)
オレオカンタール(オリーブオイル)
ニコチン
ジアリルジスルフィド(にんいく、玉ねぎ)
ジンゲロール(しょうが)
チモール(タイム)
クルクミン(ウコン)
カフェイン
カンナビジオール
N-アセチル-p-ベンゾキノン-イミン/NAPQI、p-ベンゾキノン/p-BQ(アセトアミノフェンの代謝産物)
TRPA-1阻害
オメガ3脂肪酸、DHAなどのSPM
p53標的
亜鉛
亜鉛はp53の安定化および活性化に関与
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11416144/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16308485/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16308485/
ジンセノサイド(朝鮮人参)
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24622841/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22728092/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22903450/
チモキノン/ナイジェラ・サティバ(ブラッククミン)
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15375533/
マグノリア・オフィシナリス
p27のアップレギュレーション
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17671727/
バイカリン
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20661261/
シナサイカチ/Gleditsia sinensis
en.wikipedia.org/wiki/Gleditsia_sinensis
カンライト/Kanglaite
p53およびp21のmRNAが増加、p53の半減期を延長する。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18718024/
低酸素
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20876254/
ミトホルミシス効果を誘発するハーブ・薬剤
レスベラトロール
ミトコンドリア呼吸鎖、電子伝達系複合体I〜IIIを阻害
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10370869/
スルフォラファン
スルフォラファンは活性酸素の生成により、細胞死を誘導する。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15764812/
ナイアシン
疫学的調査ではナイアシン欠乏がパーキンソン病を予防する可能性が示唆されている。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21432157/
ベルベリン
ベルベリンは、メトホルミン、ロシグリタゾンと同様に、筋ミトコンドリア電子伝達系複合体Iを用量依存的に阻害する。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18285556/
メトホルミン
ジメチルビグアニド(メトホルミン)の呼吸鎖阻害作用はミトコンドリア電子伝達系複合体Iに位置する。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10617608/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15047621/
ピオグリタゾン
メトホルミン、チアゾリジンジオンの両方がインビトロで複合体I活性および細胞呼吸を阻害し、ミトコンドリア作用による抗糖尿病作用に寄与する。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15047621/
スタチン
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17658574/
フィブラート
フィブラートはPPARαの活性化作用を有するが、それとは異なる機序(ミトコンドリア呼吸鎖複合体Iの阻害)によって、ミトコンドリア機能不全を誘発する。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15166256/
水素水
水素の投与はNrf2の活性を介して抗酸化酵素の発現を増加させるミトホルミシス効果である可能性。in vitro
kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-24500882/
ミトコンドリア抗酸化剤
ミトコンドリア抗酸化剤は、ミトホルミシス効果によるミトコンドリア機能の改善を阻害する可能性があり、それらを用いる際にはホルミティック刺激と関連付けられた計画性が求められる。
L-カルニチン
コエンザイムQ10
MitoQ10
N-アセチルシステイン(NAC)
ビタミンC
ビタミンE
ビタミンK1
ビタミンB
メラトニン
ピルビン酸ナトリウム
グルタチオン補強サプリメント
αリポ酸
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17605107
ヒドロキシチロソール
C60
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5237293/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24361870
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4481245/
イデベノン
コエンザイムQのアナログ
ランダム化比較試験 ミトコンドリア障害治療
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21788663/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22192149/
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21810891/
その他
ミトコンドリア生合成:薬理学的アプローチ
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24606795
イノシン
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9681443
リボフラビン
カフェイン酸
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4566449/
オキサロ酢酸
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4271074/
ディメボン
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20555134
幹細胞ミトコンドリア治療
PPARδアゴニスト
PPARδアゴニストはが脂質過酸化反応を改善し、造血幹細胞機能を改善することが示された。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22902876
NAD+ /ニコチンアミド・リボシド
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27127236
筋肉、神経幹細胞の老化におけるミトコンドリア機能を改善
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27127236
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29874584
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124718307423
Fis1、Drp1およびMfn1のレベルが増加(ミトコンドリアの分裂と融合を調節するタンパク質)
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19473119
オートファジー阻害剤 バフィロマイシン
v-ATPアーゼの特異的阻害剤
オートファゴソーム-リソソーム融合を阻害する。
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26738589
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4349273/