线粒体是在细胞内发现的微观细胞器,是迄今为止最大的三磷酸腺苷分子(ATP)生产者,ATP为活细胞中的许多过程提供能量。线粒体合成ATP的过程会产生大量活性氧(ROS),即具有高活性的化学基团。

将抗氧化剂直接输送到肝脏线粒体以减轻氧化应激的新方法

在健康细胞中,ROS由线粒体控制;然而,当失去这种平衡时,过量的ROS会损害线粒体,进而损害细胞和组织。这种称为氧化应激的现象会导致过早衰老和疾病。引起氧化应激的ROS可以通过抗氧化剂来控制。

由北海道大学YumaYamada教授、HideyoshiHarashima特聘教授和MitsueHibino助理教授领导的研究小组开发了一种系统,可以将抗氧化剂输送到线粒体,以减轻过量ROS的影响。他们的发现已发表在《科学报告》上。

“我们之前开发了一种药物输送系统,我们将其命名为CoQ10-MITO-Porter,”Hibino解释说。“这个系统由抗氧化分子辅酶Q10(CoQ10)组成——线粒体产生ATP也需要它——它被一种靶向线粒体的脂质纳米颗粒包裹。在这项研究中,我们的目的是测试这个系统是否可以在生物体。”

测试了CoQ10-MITO-Porter合成配方的变化,并用电子显微镜检查了它们的结构。CoQ10-MITO-Porter被用于对乙酰氨基酚诱导的肝损伤小鼠模型。对乙酰氨基酚过量会导致线粒体中的ROS过多,进而损害肝脏细胞。CoQ10-MITO-Porter主要被运送到肝脏,并显着减少了ROS造成的损害。进一步的发现是缩小CoQ10-MITO-Porter颗粒并更有效地包装CoQ10在治疗肝损伤方面比原始配方更有效。

“我们的研究表明,我们开发的MITO-Porter系统可用于将CoQ10输送到肝脏,使其成为对抗引起氧化应激的疾病的重要治疗策略,”Yamada总结道。“我们未来的工作将集中于阐明CoQ10治疗效果的机制。”