雑誌に掲載された最近の研究 酸化防止剤 は、アルコールへの曝露により、酸化的に損傷を受けたタンパク質が神経細胞に蓄積する可能性があると報告しています。
勉強： アルコールは神経細胞および組織における酸化的に損傷したタンパク質の蓄積を引き起こす。 画像クレジット: Nitr / Shutterstock.com
アルコールの神経毒性
エチルアルコールまたはエタノールは、最も広く消費されている向精神性物質です。 低レベルのアルコール摂取は、糖尿病、虚血性心疾患、認知症のリスク低下などの特定の健康保護効果と関連していますが、この物質の過剰摂取は重篤な健康合併症を引き起こす可能性があります。
2016 年、有害なアルコール使用による世界の推定死亡者数は 300 万人を超えました。 障害調整生存年を考慮すると、アルコールの使用は世界の病気の負担の 5% 以上と関連しています。 これまでの疫学研究では、アルコール摂取と 200 以上の体性疾患との関連が確認されています。
神経系に対するアルコールの影響を調査したこれまでの研究では、アルコールの過剰摂取と認知症および認知機能低下のリスク増加との関連が報告されています。 これらの表現型は、脳の白質と灰白質の両方の萎縮、脳損傷、アルコール依存症者の脳で検出される神経細胞の喪失に起因すると考えられています。 大量飲酒に伴う最大の悪影響は、青少年と高齢者の間で観察されています。
研究デザイン
現在の研究では、科学者たちは、神経変性疾患の研究に最も広く使用されている細胞モデルである未分化および分化ヒト神経芽腫細胞の両方に対するアルコールの毒性影響を調査しています。 この目的を達成するために、神経芽腫細胞を 0 ～ 200 ミリモル (mM) のエタノールに最長 24 時間曝露しました。
アルコール誘発性神経毒性は、細胞生存率の定量化、ミトコンドリアの形態と機能の評価、活性酸素種 (ROS) の生成、酸化的に損傷したタンパク質の細胞蓄積など、幅広いアッセイを通じて測定されました。 アルコール中毒者から得られた死後の脳組織も分析され、あらゆる再現性が確認されました。 試験管内で 人間での観察。
重要な所見
アルコール曝露は、用量と曝露期間に依存して、未分化細胞と分化細胞の両方の代謝活性と生存率を低下させることが判明しました。 20 mM 以上の濃度のアルコールに 6 時間曝露すると、細胞生存率の大幅な低下が観察されました。
細胞生存率の低下は、分化細胞と比較して未分化細胞でより顕著でした。 試験した最低エタノール濃度 10 mM では、アルコール曝露により、分化細胞では代謝活性が 6 ～ 11% 誘導され、未分化細胞では 1 ～ 10% 誘導されました。
顕微鏡観察により、アルコールへの曝露が神経突起の突起の大幅な減少と関連していることが示されました。
アルコール暴露のミトコンドリアへの影響
透過型電子顕微鏡 (TEM) 分析により、アルコールに曝露された細胞におけるミトコンドリアの形態の重大な変化が明らかになりました。 アデノシン三リン酸 (ATP) レベルの大幅な低下も、分化神経芽腫細胞と未分化神経芽腫細胞の両方で観察されました。
アルコール暴露後に ROS 生成の誘導が観察され、暴露の 3 時間後と 6 時間後にピークに達しました。 ROS 産生は、未分化細胞と比較して分化細胞で有意に高かった。
酸化的に損傷したタンパク質の蓄積
総タンパク質カルボニル含有量は、酸化的に損傷したタンパク質の尺度として評価されました。 この目的のために、アルコール曝露は、12 時間または 24 時間の曝露後に、分化細胞と未分化細胞の両方で酸化的に損傷したタンパク質の蓄積を大幅に増加させました。 しかし、この蓄積は、50 mM エタノールに 12 時間曝露した後の分化した細胞で有意に高くなりました。
この研究で観察された損傷タンパク質のプロファイルは、アルコール依存症患者の脳組織で観察されたものと類似していました。
研究の意義
アルコール曝露は、用量と曝露期間に依存して、分化神経細胞と未分化神経細胞の両方で生存率を大幅に低下させ、酸化ストレスを誘発します。 分化した神経細胞は、アルコール誘発性の細胞毒性に対してより耐性があるにもかかわらず、未分化細胞よりもアルコール誘発性の酸化タンパク質損傷に対してより高い感受性を示します。 さらに、この研究で観察された酸化的に損傷したタンパク質の特徴は、成人の死後脳組織で見られるものと類似している。
全体として、研究結果は、細胞分化がアルコール誘発性細胞死に対する耐性を促進する可能性があるが、これらの細胞が酸化的に損傷したタンパク質を蓄積しやすくなる可能性があることを示唆している。
大量のアルコール飲酒者に頻繁に観察される認知機能の低下は、酸化ストレスによる神経細胞死の増加と生き残った細胞の機能低下に起因する可能性があります。 したがって、細胞の抗酸化能力の誘導を通じて酸化ストレスを標的とする治療介入は、アルコール誘発性の神経毒性に対してある程度の保護効果をもたらす可能性がある。
参考雑誌:
- AW州ムディアンセラゲ、BC州ウィジャムニゲ、A.ココン、 他。 （2024年）。 アルコールは、神経細胞および組織における酸化的に損傷したタンパク質の蓄積を引き起こします。 酸化防止剤。 土井：10.3390/antiox13050580。
1715298005
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2024-05-09 23:18:00