オートファジーとミトコンドリア脳筋症

Autophagy and Mitochondrial Encephalomyopathies.

• Xiangnan Zhang
• Yanrong Zheng
• Zhong Chen

抄録

ミトコンドリア脳筋症は、骨格筋や脳に影響を及ぼす疾患群である。これらの障害の中でも症状は様々ですが、ミトコンドリアDNAの変異や欠損が共通の特徴となっています。通常、ミトコンドリアゲノムの異常は、ミトコンドリアの呼吸機能の障害を引き起こし、さらにはミトコンドリアの損傷を引き起こす。その分解の重要な方法として、脳筋症におけるオートファジーの関与が注目されている。オートファジーは、これらの脳筋症関連細胞において、これらの損傷や機能不全のミトコンドリアを除去するための代償的な方法として活性化されていることがわかっています。しかし、オートファジーはこれらのミトコンドリアを除去することができないことが明らかになってきています。ミトファジーが不十分であると、最終的には細胞死を加速させてしまう可能性がある。ここでは、現在のエビデンスに基づいて、脳筋症におけるオートファジーの関与について議論する。さらに、オートファジーを制御することで脳筋症を救済するための将来を展望する。本章ではエビデンスの都合上、5つの脳筋症のみを掲載している。それにもかかわらず、これらの脳筋症には様々な共通の特徴があり、他の脳筋症でもオートファジーが制御されている可能性がある。

Mitochondrial encephalomyopathies are a group of disorders affecting skeletal muscles and brain. Although the symptoms vary among these disorders, mitochondrial DNA mutation or loss is the common characteristic. The abnormality of mitochondrial genome usually causes the dysfunction of mitochondrial respiratory and even mitochondrial damage. As a critical way of degradation, attention has been paid to the involvement of autophagy in encephalomyopathies. Autophagy is found activated in these encephalomyopathies-relevant cells as a compensatory manner to eliminate these damaged and dysfunctional mitochondria. However, accumulating evidences indicate that autophagy is incompetent to clear them. The insufficient mitophagy may ultimately accelerate cell death. Here we discuss the involvement of autophagy in encephalomyopathies based on the current evidence. We further look into the future to rescue encephalomyopathies by regulating autophagy. Only five encephalomyopathies are included in this chapter due to the availability of evidence. Nevertheless, these encephalomyopathies share a variety of common features and autophagy may also be regulated in the other encephalomyopathies.