子宮内膜症の病態生理におけるミトコンドリア動態の役割

The role of mitochondrial dynamics in the pathophysiology of endometriosis.

抄録

目的:

子宮内膜症は、骨盤痛や不妊を伴う生殖年齢の慢性疾患である。子宮内膜細胞は、酸化ストレスや低酸素などの環境の変化に適応して生存する。しかし、その根底にあるメカニズムはまだ十分に解明されていない。本総説では、主にエネルギー代謝、酸化還元ホメオスタシス、ミトコンドリア機能の分子基盤に焦点を当てながら、子宮内膜症の病因に関する現在の理解を要約し、今後の研究の方向性について展望する。

AIM: Endometriosis is a chronic disease of reproductive age, associated with pelvic pain and infertility. Endometriotic cells adapt to changing environments such as oxidative stress and hypoxia in order to survive. However, the underlying mechanisms remain to be fully elucidated. In this review, we summarize our current understanding of the pathogenesis of endometriosis, focusing primarily on the molecular basis of energy metabolism, redox homeostasis, and mitochondrial function, and discuss perspectives on future research directions.

方法:

PubMedおよびGoogle Scholarデータベースで2023年3月31日までに発表された論文をこの叙述的文献レビューの対象とした。

METHODS: Papers published up to March 31, 2023 in the PubMed and Google Scholar databases were included in this narrative literature review.

結果:

ミトコンドリアは、エネルギー産生や細胞の酸化還元ホメオスタシスなど、多くの生理的プロセスを感知する中心的なハブとして機能している。低酸素下では、子宮内膜細胞は解糖を好み、ピルビン酸、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）、および細胞増殖のための他の代謝産物を積極的に産生する。ミトコンドリアの分裂と融合の動態は、細胞のエネルギー代謝の表現型の可塑性、すなわち好気性解糖あるいはOXPHOSを制御している可能性がある。子宮内膜症細胞は、ミトコンドリア数が減少し、ラメラクリスタが増加し、エネルギー効率が改善し、細胞増殖と生存が促進されることが報告されている。低酸素状態および正常酸素状態によるミトコンドリアの分裂と融合のターンオーバーの増加は、ミトコンドリアの品質管理機構の活性化を示唆している。最近、ミトコンドリアの動態に影響を与える候補分子が同定され始めている。

RESULTS: Mitochondria serve as a central hub sensing a multitude of physiological processes, including energy production and cellular redox homeostasis. Under hypoxia, endometriotic cells favor glycolysis and actively produce pyruvate, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH), and other metabolites for cell proliferation. Mitochondrial fission and fusion dynamics may regulate the phenotypic plasticity of cellular energy metabolism, that is, aerobic glycolysis or OXPHOS. Endometriotic cells have been reported to have reduced mitochondrial numbers, increased lamellar cristae, improved energy efficiency, and enhanced cell proliferation and survival. Increased mitochondrial fission and fusion turnover by hypoxic and normoxic conditions suggests an activation of mitochondrial quality control mechanisms. Recently, candidate molecules that influence mitochondrial dynamics have begun to be identified.

結論:

この総説は、ミトコンドリア動態によって駆動される特異的なエネルギー代謝と酸化還元ホメオスタシスが、子宮内膜症の病態生理に関連している可能性を示唆している。しかし、子宮内膜症におけるミトコンドリア動態の制御機構を解明するためには、さらなる研究が必要である。

CONCLUSION: This review suggests that unique energy metabolism and redox homeostasis driven by mitochondrial dynamics may be linked to the pathophysiology of endometriosis. However, further studies are needed to elucidate the regulatory mechanisms of mitochondrial dynamics in endometriosis.