Irf4は,ミトコンドリアのROS依存のBCAAの解消によってベンゼン誘発の造血衰老に参加する
Ziyan Liu1, Jingyu Wang1, Wei Zhang1
1Department of Occupational Health and Environmental Health, School of Public Health, Capital Medical University, Beijing 100069, PR China; Beijing Key Laboratory of Environment and Aging, Capital Medical University, Beijing 100069, PR China.
ベンゼンの曝露は,枝分かれ鎖のアミノ酸代謝を妨害するIrf4を増加させることで,細胞老化と血液形成の損傷を引き起こす. IRF4を抑制したり アミノ酸を補充したりすると この損傷から守られます
科学分野:
- 血液学
- 毒理学について
- 細胞の老化
背景:
- 衰老する造血幹幹細胞 (HSPCs) の蓄積は造血損傷を引き起こす.
- ベンゼンは,HSPCの損傷に関連したヒト発がん物質ですが,環境用量での細胞老化を誘発する役割は不明です.
研究 の 目的:
- 細胞老化によるHSPCの損傷を誘発するかどうかを調査する.
- ベンゼンに誘発された血液形成のメカニズムを解明する
主な方法:
- in vivo (ベンゼン蒸気にさらされたC57BL/6Jマウス) とin vitro (1,4-BQにさらされたFDC-P1細胞) のモデルを使用した.
- 単細胞RNAシーケンシング,プロテオミクス,および生化学的測定を用いた.
- インターフェロン調節因子4 (Irf4) 抑制と分岐鎖アミノ酸 (BCAA) 補給を試験した.
主要な成果:
- ベンゼンとその代謝産物は骨髄と血液形成の原始細胞の衰老を誘導した.
- ベンゼンの曝露は,老化と損傷の重要な媒介体として特定されたIrf4を上調した.
- ベンゼンはBCAAの代謝を妨害し,Bcat1とBckdhの活動を増加させ,ミトコンドリアの酸化ストレスを引き起こした.
結論:
- Irf4は,過剰なBCAAの分解とミトコンドリアの損傷によって,ベンゼン誘発の血液生成原始細胞の衰老と損傷を誘発する.
- Irf4をターゲットにしたり,BCAAの代謝を調節したりすることで,ベンゼン中毒に対する潜在的な治療戦略が提供されます.
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