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2026-01-21 01:44:00
インドの患者から得られた新たな証拠は、重症の新型コロナウイルス感染症が、明確なミトコンドリアのメチル化サインやミトコンドリアタンパク質の変化と関連していることを示しており、エネルギー代謝の混乱が重篤な疾患の重要な特徴であることを示している。
勉強： SARS-CoV-2はインドの新型コロナウイルス感染症患者のミトコンドリアDNAメチル化を変化させた。画像クレジット: CI Photos / Shutterstock
雑誌に掲載された最近の研究 科学レポート 2019年コロナウイルス病（COVID-19）患者では、ミトコンドリアおよび核にコードされたミトコンドリアDNAのメチル化パターンが変化していることを発見した。
重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2 (SARS-CoV-2) 感染症は、無症状から生命を脅かす疾患まで、さまざまな症状を示します。研究では、疾患の重症度は宿主要因に左右されることが示唆されており、免疫経路や宿主ウイルス相互作用に関連する遺伝子多型が特定されています。新型コロナウイルス感染症の重症度と転帰に関連する遺伝的およびエピジェネティックな危険因子を調査することは、その影響を軽減するための効果的な戦略を開発するために最も重要です。
エピジェネティック修飾は遺伝子発現における遺伝性の変化であり、遺伝子制御において重要な役割を果たします。エピジェネティック修飾の一種である DNA メチル化は、がん、血栓症、心血管疾患のバイオマーカーとして大きな注目を集めています。当初、ミトコンドリアゲノムはメチル化されていないと考えられていましたが、メチル化されたシトシンが含まれていることが報告されています。しかし、ミトコンドリア DNA メチル化の程度、生物学的関連性、および技術的測定は依然として不明です。
研究デザインとメチル化分析
亜硫酸水素塩配列データを使用して、示差的なメチル化分析を実行しました。示差的にメチル化された領域 (DMR) の過剰メチル化と低メチル化を評価しました。平均メチル化レベルのパーセントは、新型コロナウイルス感染症患者と医療従事者の間で大きな差はありませんでした。ただし、DMR の 40% 以上がイントロン領域で検出され、最大 3 分の 1 がプロモーター領域で検出されました。著者らは、ミトコンドリア DNA メチル化に対する重亜硫酸塩ベースのアプローチは依然として技術的に困難であり、慎重に解釈する必要があると指摘しています。
疾患の転帰による差次的なメチル化
死亡したグループは、HCと比較して、364個の低メチル化遺伝子と364個の過剰メチル化遺伝子を含む、728個の異なるメチル化遺伝子（DMG）を持っていました。回復したグループでは、HC と比較して 188 個の遺伝子が高度にメチル化され、199 個の遺伝子が低メチル化されていました。新型コロナウイルス感染症の重症度に特有のDMGを特定するためにグループごとの比較が行われ、続いて生物学的プロセス、細胞成分、分子機能の存在論的分析が行われた。
さらに、重要な DMG は、京都遺伝子ゲノム百科事典 (KEGG) データベースを使用して経路濃縮分析を受けました。死亡したグループでは、52 個の過剰メチル化遺伝子と 53 個の低メチル化遺伝子がプロモーター領域で見つかりました。回復した個体では、プロモーター部位に 19 個の低メチル化遺伝子と 33 個の過剰メチル化遺伝子が見つかりました。死亡したグループには69個の固有のDMGがあったのに対し、回復したグループでは16個でした。
酸化的リン酸化、糖尿病性心筋症、代謝経路、および熱産生は、過剰メチル化遺伝子に関連する経路が最も豊富でした。クエン酸回路と熱産生では、低メチル化遺伝子が豊富でした。
ミトコンドリアタンパク質の変化
最後に、ミトコンドリアの健康に対する新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響を調べるために、酵素結合免疫吸着検定法（ELISA）を実施し、メチル化分析を超えた追加の新型コロナウイルス感染症患者と対照を含む拡大コホートにおけるミトコンドリアの輸入と分裂に関与するタンパク質を評価した。
ミトコンドリア分裂の必須メディエーターであるダイナミン 1 様 (DNM1L) の濃度は、HC と比較して COVID-19 患者で高かった。さらに、ミトコンドリアの移入と機能に重要な役割を担うミトコンドリア外膜20（TOMM20）およびTOMM22のトランスロカーゼが、新型コロナウイルス感染症患者において有意に上昇していた。
解釈と含意
参考雑誌:
- クマリ D.、シン S.、チャウハン D. 他（2026年）。 SARS-CoV-2は、インドの新型コロナウイルス感染症患者におけるミトコンドリアDNAメチル化の変化と関連している。科学レポート。 DOI: 10.1038/s41598-025-28945-z、
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