ミトコンドリア細胞外小胞（mitoEVs）：健康、老化、加齢関連疾患における細胞間コミュニケーションの新たなメディエーター

Mitochondrial Extracellular Vesicles (mitoEVs): Emerging mediators of cell-to-cell communication in health, aging and age-related diseases.

抄録

ミトコンドリアは代謝とシグナル伝達のハブであり、細胞の恒常性を維持するために多くの相互関連プロセスを統合している。ミトコンドリアはまた、炎症と細胞死の休眠メディエーターでもあり、加齢とともにミトコンドリアに影響を及ぼす損傷が徐々に蓄積し、その結果、加齢に伴う障害が顕在化する。ミトコンドリアは、複数の細胞内機能を調整することに加え、さまざまな生理的およびストレス状態において、細胞間および臓器間のクロストークを媒介する。この任務を遂行するために、ミトコンドリアのシグナル伝達は、水平的／垂直的なミトコンドリア移動の、従来とは異なる複雑な経路を進化させてきた。この点に関して、エクソソームやマイクロベシクルなどの細胞外小胞（EV）が、内的および外的な合図に応答して、選択されたミトコンドリアカーゴを標的細胞に運ぶ能力に大きな関心が寄せられている。過去数年間、ミトコンドリアEV（mitoEVs）の分野は飛躍的に成長し、拡大し続けるミトコンドリア機能に関連するこれらの構造の予期せぬ異質性が明らかになったが、その根底にあるメカニズムの全容が解明されるには程遠い。したがって、EVの新たなサブセットには、ミトコンドリアの恒常性と細胞機能を回復させるために、あるいは疾患を増幅させるために、局所的あるいは長距離にわたって作用することができるエキソファー、ミグラソーム、マイトファー、マイトベシクル、およびマイトリソソームが含まれる。この総説では、さまざまな生理的・病理的状態におけるミトコンドリアEVの生物学的性質と輸送に関する現在の理解を包括的に概説する。加えて、加齢におけるミトEVの役割と、様々な加齢関連疾患の発症と進行に特に焦点をあてて論じている。

Mitochondria are metabolic and signalling hubs that integrate a plethora of interconnected processes to maintain cell homeostasis. They are also dormant mediators of inflammation and cell death, and with aging damages affecting mitochondria gradually accumulate, resulting in the manifestation of age-associated disorders. In addition to coordinate multiple intracellular functions, mitochondria mediate intercellular and inter-organ cross talk in different physiological and stress conditions. To fulfil this task, mitochondrial signalling has evolved distinct and complex conventional and unconventional routes of horizontal/vertical mitochondrial transfer. In this regard, great interest has been focused on the ability of extracellular vesicles (EVs), such as exosomes and microvesicles, to carry selected mitochondrial cargoes to target cells, in response to internal and external cues. Over the past years, the field of mitochondrial EVs (mitoEVs) has grown exponentially, revealing unexpected heterogeneity of these structures associated with an ever-expanding mitochondrial function, though the full extent of the underlying mechanisms is far from being elucidated. Therefore, emerging subsets of EVs encompass exophers, migrasomes, mitophers, mitovesicles, and mitolysosomes that can act locally or over long-distances to restore mitochondrial homeostasis and cell functionality, or to amplify disease. This review provides a comprehensive overview of our current understanding of the biology and trafficking of MitoEVs in different physiological and pathological conditions. Additionally, a specific focus on the role of mitoEVs in aging and the onset and progression of different age-related diseases is discussed.