Functional Analysis and Preventive Treatment of Aging Mitochondrial Disease

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K11678
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Yagi Mikako 九州大学, 医学研究院, 助教 (70536135)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ミトコンドリア / リソソーム / 老化 / NAD / NMN / Hif1α

Outline of Final Research Achievements

In a mouse model of dilated cardiomyopathy caused by mitochondrial dysfunction, the amount of NAD+, which is known to decline with age, was found to be significantly reduced. Administration of NMN, a precursor of NAD+, to the model mice improved their cardiomyopathy and extended their lifespan. The molecular mechanism of this improvement was the restoration of lysosomal dysfunction resulting from mitochondrial dysfunction. We found that glycolytic enzymes localize near lysosomes and convert NAD+ to ATP to maintain lysosomal function. We have shown that lysosomal function can be improved by supplementing NAD+ with NMN, which declines with age.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ミトコンドリア病は遺伝子変異によるものが多くその治療は困難であり、根本的な治療方法がないのが現状である。そこでミトコンドリア機能障害から生じる2次的機能障害を改善できれば、間接的ではあるがミトコンドリア病改善が見込めると考えこの研究を始めた。老化と共に減少することが知られているNAD+はミトコンドリア機能障害においても著しく減少する。さらにNAD+の前駆体であるNMNはサプリメントとしても売られており摂取しやすい状況である。我々の研究成果によりミトコンドリア機能障害からリソソーム機能障害になり、その障害がNMNにより改善できることが分かり、NMNは予防治療としても有効であると考えられる。