Treatment of age-related diseases with functional nanocarriers that perform mitochondrial quality control

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19920
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: Kawakami Hiroyoshi 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (10221897)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: ミトコンドリア / 機能性ナノキャリア / 加齢疾患治療 / マイトファジー / アポトーシス

Outline of Final Research Achievements

Accumulation of cellular senescence in the body is clearly involved in the development of age-related diseases such as type 2 diabetes, atherosclerosis, heart failure, and so on. One of the main resons is the presence of intracellularly accumulated dysfunctional mitochondrial (Mt). Originally, mitophagy plays a quality control function of Mt and selectively removes dysfunctional Mt, but ROS released from the Mt damages DNA, leading to chromatin fragmentation and aging. In this study, we synthesized novel nanocarriers for mitochondrial quality control and investigated drug discovery for aging-related diseases by targeting senescence inhibition (mitophagy induction) or removal (apoptosis induction: Senolytic agents) of senescent cells using these carriers.

Free Research Field

バイオマテリアル

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

当初、細胞老化は培養系で起こるアーチファクトと考えられていたが、現在では個体内においても老化細胞は存在し、様々な加齢性疾患の発症に関わることが明らかとなっている。特に老化細胞の表現型の1つであるSASPは、老化の後期において周辺組織に慢性炎症を引き起こし、がんや慢性閉塞性肺疾患、アルツハイマー病などを含めた様々な加齢性疾患を発症、さらには病態悪化へ導く増悪因子として考えられている。そのため、老化細胞を標的として、その老化細胞の除去(senolysis)を目的とする創薬や、老化細胞の若返りなどでその周辺細胞への影響を排除する研究が世界中で検討されている。