5-リポキシゲナーゼ阻害剤Zileutonは、フェロプトーシスを阻害することにより、グルタミン酸酸化的損傷に対する神経保護を付与します

5-リポキシゲナーゼ（5-LOX）阻害剤は、いくつかの神経変性疾患モデルで保護的であることが示されています。ただし、基礎となるメカニズムは不明のままです。5-Lox阻害剤Zileutonが、新たに同定された鉄依存性プログラム細胞死であるフェロプトーシスを阻害することにより、グルタミン酸酸化毒性に対する直接的な神経保護を付与したかどうかを調査しました。HT22マウスニューロン細胞株をグルタミン酸と治療すると、有意な細胞死が生じ、これはZileutonによって用量依存的に阻害されました。一貫して、ジレウトンは反応性酸素種のグルタミン酸誘発性産生を減少させたが、グルタミン酸誘発性グルタチオンの枯渇を回復しなかった。さらに、パンカスパーゼ阻害剤Z-val-ala-asp（OME） - フルオロメチルケトン（ZVAD-FMK）は、ジレトンがグルタミン酸を誘導したり、ジレトン保護に影響を与えたり、ジレトンが神経抑制によって神経抑制により神経抑制を受けなかったことを示唆していることを示唆しているHT22細胞死を防ぐことはありませんでした。カスパーゼ依存性アポトーシスの阻害。興味深いことに、グルタミン酸誘発HT22細胞死は、フェロプトーシス阻害剤フェロスタチン-1によって有意に阻害されました。さらに、Zileutonは、Erastin誘発性の洗浄症からHT22ニューロン細胞を保護しました。しかし、グルタミン酸誘発細胞死に対するジレウートンとフェロスタチン-1の相乗的保護効果は観察されませんでした。これらの結果は、5-LOX阻害剤ジレウートンとフェロトーシス阻害剤フェロスタチン-1の両方が、グルタミン酸酸化毒性から保護するために同じカスケードを介して作用することを示唆しています。結論として、我々の結果は、Zileutonがフェロプトーシスを阻害することにより、少なくとも部分的にグルタミン酸誘発性酸化ストレスからニューロンを保護したことを示唆した。

5-Lipoxygenase (5-LOX) inhibitors have been shown to be protective in several neurodegenerative disease models; however, the underlying mechanisms remain unclear. We investigated whether 5-LOX inhibitor zileuton conferred direct neuroprotection against glutamate oxidative toxicity by inhibiting ferroptosis, a newly identified iron-dependent programmed cell death. Treatment of HT22 mouse neuronal cell line with glutamate resulted in significant cell death, which was inhibited by zileuton in a dose-dependent manner. Consistently, zileuton decreased glutamate-induced production of reactive oxygen species but did not restore glutamate-induced depletion of glutathione. Moreover, the pan-caspase inhibitor Z-Val-Ala-Asp(OMe)-fluoromethyl ketone (ZVAD-fmk) neither prevented HT22 cell death induced by glutamate nor affected zileuton protection against glutamate oxidative toxicity, suggesting that zileuton did not confer neuroprotection by inhibiting caspase-dependent apoptosis. Interestingly, glutamate-induced HT22 cell death was significantly inhibited by the ferroptosis inhibitor ferrostatin-1. Moreover, zileuton protected HT22 neuronal cells from erastin-induced ferroptosis. However, we did not observe synergic protective effects of zileuton and ferrostatin-1 on glutamate-induced cell death. These results suggested that both the 5-LOX inhibitor zileuton and the ferropotosis inhibitor ferrostatin-1 acted through the same cascade to protect against glutamate oxidative toxicity. In conclusion, our results suggested that zileuton protected neurons from glutamate-induced oxidative stress at least in part by inhibiting ferroptosis.