クリオキノールは、亜鉛イオノフォアとして作用することにより、培養星状細胞とニューロンのオートファジーを誘導します

最近の研究では、抗アミロイド効果を持つ抗生物質であるクリオキノールが生理学的条件下で亜鉛イオノフォアとして作用することが実証されています。不安定な亜鉛の増加はオートファジーを誘発する可能性があるため、クリオキノールが亜鉛依存的に培養された星状細胞のオートファジーを誘導するかどうかを調べました。0.1-10μMクリオキノールへの曝露から1時間以内に、オートファジーのマーカーである微小管関連タンパク質1軽鎖3（LC3）-IIのレベルが星状細胞で増加し始めました。GFP-LC3トランスフェクトされた星状細胞の共焦点ライブセルイメージングは、LC3（+）オートファジー液胞（AVS）の形成を示し、クリオキノールがオートファジーを誘導することをさらに兆候とします。オートファジー関連の遺伝子6（ATG6/BECLIN-1）に対する3-メチルアデニンまたは小型RNAの添加は、LC3-IIのクリオキノール誘発性の増加をブロックしました。フルオジン-3蛍光顕微鏡検査により、亜鉛イオノフォアピリチオンと同様に、クリオキノールは細胞外亜鉛依存的に細胞質ゾルおよびAVSの細胞内亜鉛レベルを増加させることが示されました。N、N、N '、N'-テトラキス - （2-ピリジルメチル）エチレンジアミン（TPEN）による亜鉛キレート化は減少し、亜鉛の添加はLC3-IIおよびLC3（+）涙点のレベルを増加させ、亜鉛の流入がAを発生することを示しています。その中で重要な役割。さらに、星状細胞とSH-SY5Y細胞を突然変異体ハンチティン（MHTTQ74）を発現するSH-SY5Y細胞は、クリオキノールで処理すると凝集体が少なくなり、この効果はTPENによって逆転しました。これらの結果は、クリオキノール誘発性オートファジーが生理学的に機能的である可能性が高いことを示しています。本研究は、クリオキノールが亜鉛依存的にオートファジーを誘導し、星状細胞とニューロンの凝集タンパク質のクリアランスに寄与することを示しています。したがって、アミロイドベータ（Aβ）プラーク内およびその周辺での金属キーリング効果に加えて、クリオキノールは、脳細胞の細胞内亜鉛レベルを増加または正常化することにより、オートファジーを活性化することにより、Aβ負荷の減少に寄与する可能性があります。

Recent studies have demonstrated that clioquinol, an antibiotic with an anti-amyloid effect, acts as a zinc ionophore under physiological conditions. Because increases in labile zinc may induce autophagy, we examined whether clioquinol induces autophagy in cultured astrocytes in a zinc-dependent manner. Within 1h of exposure to 0.1-10 μM clioquinol, the levels of microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3)-II, a marker of autophagy, began to increase in astrocytes. Confocal live-cell imaging of GFP-LC3-transfected astrocytes showed the formation of LC3(+) autophagic vacuoles (AVs), providing a further indication that clioquinol induced autophagy. Addition of 3-methyladenine or small-interfering RNA against autophagy-related gene 6 (ATG6/Beclin-1) blocked clioquinol-induced increases in LC3-II. FluoZin-3 fluorescence microscopy showed that, like the zinc ionophore pyrithione, clioquinol increased intracellular zinc levels in the cytosol and AVs in an extracellular zinc-dependent manner. Zinc chelation with N,N,N',N'-tetrakis-(2-pyridylmethyl) ethylenediamine (TPEN) reduced, and addition of zinc increased the levels of LC3-II and LC3(+) puncta, indicating that zinc influx plays a key role therein. Moreover, astrocytes and SH-SY5Y cells expressing mutant huntingtin (mHttQ74) accumulated less aggregates when treated with clioquinol, and this effect was reversed by TPEN. These results indicate that clioquinol-induced autophagy is likely to be physiologically functional. The present study demonstrates that clioquinol induces autophagy in a zinc-dependent manner and contributes to clearance of aggregated proteins in astrocytes and neurons. Hence, in addition to its metal-chelating effect in and around amyloid beta (Aβ) plaques, clioquinol may contribute to the reduction of Aβ loads by activating autophagy by increasing or normalizing intracellular zinc levels in brain cells.