メラトニンはAkt/Nrf2/Gpx4シグナル伝達経路を介して低酸素虚血性脳障害を改善する

Melatonin Improves Hypoxic-Ischemic Brain Damage through the Akt/Nrf2/Gpx4 Signaling Pathway.

• Zhixian Gou
• Xiaojuan Su
• Xing Hu
• Yue Zhou
• Lin Huang
• Yang Fan
• Jing Li
• Liqun Lu

抄録

メラトニン（Mel）は神経保護作用を有するが、低酸素虚血性脳障害（HIBD）におけるメラトニンの役割やその基礎となるメカニズムは不明である。我々は、低酸素虚血性脳障害（HIBD）ラットモデルを用いてメラトニンの役割とメカニズムを明らかにすることを目的とした。その結果、外因性メルを投与することで、低酸素虚血性脳障害によって引き起こされる病理学的変化が改善され、神経細胞のフェロプチューシスが抑制され、海馬の神経細胞の生存が促進されることがわかった。さらに、メルはHIBDラットの学習・記憶能力を改善した。さらに、RSL3によるグルタチオンペルオキシダーゼ4（Gpx4）阻害、LY29400によるAkt阻害、ML385による核内因子エリスロイド2関連因子2（Nrf2）阻害により、HIBDにおけるメルの保護効果が消失することを明らかにした。これらの知見は、外因性メラトニン治療がAkt/Nrf2/Gpx4経路を介してHIBDの保護効果を有することを示唆している。

Melatonin (Mel) has neuroprotective effects; however, its roles in hypoxic-ischemic brain damage (HIBD) and the underlying mechanisms remain unknown. We aimed to explore its roles and mechanisms in a HIBD rat model. We found that exogenous Mel treatment ameliorated HIBD-induced pathological changes, inhibited neuronal ferroptosis, and promoted hippocampal neuronal survival. Moreover, Mel improved the learning and memory abilities of the HIBD rats. Further, we found that glutathione peroxidase 4 (Gpx4) inhibition with RSL3, Akt inhibition with LY29400, and nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2) inhibition with ML385 abolished the Mel protective effects in HIBD. Our findings indicate that exogenous Mel treatment has a protective effect on HIBD via the Akt/Nrf2/Gpx4 pathway.

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