日本語AIでPubMedを検索
シナピンは心筋細胞のミトコンドリア酸化ストレスを抑制するが、シナピン酸は抑制しない
Sinapine, but not sinapic acid, counteracts mitochondrial oxidative stress in cardiomyocytes.
PMID: 32464499 PMCID: PMC7251366. DOI: 10.1016/j.redox.2020.101554.
抄録
序論:
ミトコンドリアは、ストレスや病理学的条件に直面すると、細胞の機能不全に関与する活性種を過剰に産生します。しかし、これらの小器官は抗酸化物質の標的にすることは難しい。これに利用できるミトコンドリアの特徴は、ミトコンドリアが形成する負に帯電したコンパートメントである。そのため、ミトコンドリアを標的とする抗酸化物質のほとんどは、カチオン性の合成分子である。我々の仮説では、このようなミトコンドリア指向性の特性は天然分子にも存在するのではないかと考えています。
INTRODUCTION: When confronted to stress or pathological conditions, the mitochondria overproduce reactive species that participate in the cellular dysfunction. These organelles are however difficult to target with antioxidants. A feature of mitochondria that can be used for this is the negatively charged compartments they form. Most of mitochondrion-targeting antioxidants are therefore cationic synthetic molecules. Our hypothesis is that such mitochondriotropic traits might also exists in natural molecules.
AIM:
我々はここで、永久的な正電荷を持つ天然フェノール系抗酸化剤であるシナピンがミトコンドリアを標的にしてミトコンドリアの酸化ストレスを調節することができるかどうかを試験した。
AIM: We tested here whether sinapine, a natural phenolic antioxidant-bearing a permanent positive charge, can target mitochondria to modulate mitochondrial oxidative stress.
方法:
実験は、心臓組織を用いて、インビトロ、インセルロ、エクスビボ、インビボで行った。対照として、シナピンに存在する正電荷のコリン部位をラッキングしたシナピン酸を用いた。シナピンのミトコンドリアへの侵入をインビボおよび心筋細胞で調べた。過酸化水素（HO）またはアンチマイシンAで誘導された心筋細胞の細胞質（HDCFDA）およびミトコンドリア（DHR）の酸化ストレスを蛍光プローブを用いて検出した。最後に、シナピン、シナピン酸、または既知の合成ミトコンドリアを標的とした抗酸化剤（mitoTempo）で処理したか否かを問わず、単離された心臓の虚血再灌流（IR）の10分後にDHEを用いてROS産生を測定した。
METHODS: Experiments were performed in-vitro, in-cellulo, ex-vivo, and in-vivo, using cardiac tissue. The sinapic acid -lacking the positively-charged-choline-moiety present in sinapine-was used as a control. Sinapine entry into mitochondria was investigated in-vivo and in cardiomyocytes. We used fluorescent probes to detect cytosolic (HDCFDA) and mitochondrial (DHR) oxidative stress on cardiomyocytes induced with either hydrogen peroxide (HO) or antimycin A, respectively. Finally, ROS production was measured with DHE 10 min after ischemia-reperfusion (IR) on isolated heart, treated or not with sinapine, sinapic acid or with a known synthetic mitochondrion-targeted antioxidant (mitoTempo).
結果:
我々は、単離された心筋細胞をインキュベートした後のインビトロおよび経口投与後のインビボで、ミトコンドリア内のシナピンの存在を検出した。シナピン酸の存在はミトコンドリア内では検出されなかった。シナピンとシナピン酸の両方は、HOに応答して細胞質の酸化ストレスを制限した。シナピンのみが、アンチマイシンA誘発性mtROSに起因する酸化ストレスを鈍らせることができた。mitoTempoとsynapineは両方ともIR後の心臓機能の回復を改善しました。これは心臓組織内の活性酸素産生の低下と関連していた。
RESULTS: We detected the presence of sinapine within mitochondria in-vitro, after incubation of isolated cardiomyocytes, and in-vivo, after oral treatment. The presence of sinapic acid was not detected in the mitochondria. Both the sinapine and the sinapic acid limited cytosolic oxidative stress in response to HO. Only sinapine was able to blunt oxidative stress resulting from antimycin A-induced mtROS. Both mitoTempo and sinapine improved cardiac functional recovery following IR. This was associated with lower ROS production within the cardiac tissue.
結論:
シナピンは、一般的に菜種に多く含まれる天然のカチオン性親水性フェノールで、(i)ミトコンドリア内に侵入し、(ii)ミトコンドリアの酸化ストレスを選択的に減少させ、(iii)心臓虚血再灌流時の活性酸素の産生を効率的に制限することができます。
CONCLUSION: Sinapine, a natural cationic hydrophilic phenol, commonly and substantially found in rapeseed species, effectively (i) enters within the mitochondria, (ii) selectively decreases the level of mitochondrial oxidative stress and, (iii) efficiently limits ROS production during cardiac ischemia-reperfusion.
Copyright © 2020 The Authors. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.