항산화제 전달 시스템은 약물로부터 간 세포를 보호합니다.

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새로운 연구에서 연구자들은 간에 있는 "세포의 발전소"인 미토콘드리아에 항산화제를 직접 전달하고 생쥐의 산화 스트레스 영향으로부터 보호하는 시스템을 개발했습니다. 해당 연구는 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재되었습니다.

미토콘드리아는 중요한 생화학적 과정에 전력을 공급하는 데 필요한 대부분의 에너지를 생성하는 세포 내 소기관인 "세포의 발전소"로 잘 알려져 있습니다. 이들의 주요 역할은 세포의 에너지 통화 역할을 하는 분자 아데노신 삼인산(ATP)을 생성하는 것입니다.

그러나 ATP 생산은 활성산소종(ROS)이라는 잠재적으로 유해한 부산물을 생성할 수도 있습니다. 이러한 반응성이 높은 분자는 DNA 또는 심지어 전체 세포 및 조직을 손상시킬 수 있습니다. 건강한 미토콘드리아는 ROS를 억제하지만, 산화 스트레스라는 현상으로 이 균형이 상실되면 ROS로 인한 손상으로 인해 조기 노화와 질병이 발생할 수 있습니다.

중요한 것은 산화를 억제하는 분자인 항산화제가 이러한 ROS와 그에 따른 손상을 통제할 수 있다는 것입니다. 현재 연구에서 홋카이도 대학의 연구자들은 ROS로 인한 손상의 영향을 완화하기 위해 항산화제를 간 세포의 미토콘드리아에 직접 전달하는 시스템을 테스트했습니다.

야마다 유마 교수, 하라시마 히데요시 교수, 히비노 미츠에 박사가 이끄는 연구팀은 이전에 CoQ10-MITO-Porter라는 약물 전달 시스템을 개발했습니다.

"이 시스템은 ATP 생산을 위해 미토콘드리아에도 필요한 항산화 분자 코엔자임 Q10(CoQ10)으로 구성되어 있으며 미토콘드리아를 표적으로 하는 지질 나노입자로 캡슐화되어 있습니다. 이 연구에서 우리는 이 시스템이 살아있는 유기체에서 작동할 수 있는지 테스트하는 것을 목표로 했습니다. "라고 히비노는 설명했다.

연구진은 진통제인 아세트아미노펜으로 인한 간 손상에 대한 마우스 모델을 사용하여 이 시스템의 효능을 테스트했습니다. 아세트아미노펜 과다 복용은 미토콘드리아의 ROS 수준을 증가시켜 결과적으로 간 세포를 손상시킵니다.

이러한 동물 모델의 발견은 CoQ10-MITO-Porter가 간으로 운반되어 ROS로 인한 손상을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 또한 CoQ10-MITO-Porter 입자의 크기를 줄이고 CoQ10의 포장을 늘렸을 때 원래 제제에 비해 간 손상이 더 효과적으로 치료되었습니다.

야마다 박사는 "우리 연구에서는 우리가 개발한 MITO-Porter 시스템이 CoQ10을 간에 전달하는 데 사용될 수 있어 산화 스트레스를 유발하는 질환에 대한 중요한 치료 전략이 될 수 있음을 보여주었습니다"라고 말했습니다. "우리의 향후 연구는 CoQ10의 치료 효과를 담당하는 메커니즘을 밝히는 데 중점을 둘 것입니다."

참고 자료: Hibino M, Maeki M, Tokeshi M, Ishitsuka Y, Harashima H, Yamada Y. 약물 유발 간 손상 치료를 위해 미토콘드리아에 항산화제를 전달하는 시스템. Sci Rep. 2023;13(1):6961. 도이: 10.1038/s41598-023-33893-7

이 기사는 홋카이도 대학에서 발행한 보도 자료를 재작성한 것입니다. 자료의 길이와 내용이 편집되었습니다.