TFEBはおそらくミダゾラムを妨害したリソソームの恒常性に関与し、その誘発性β-アミロイド蓄積

アルツハイマー病（AD）は最も一般的な神経変性疾患の1つであり、β-アミロイド（Aβ）はADの病因において主導的役割を果たします。オートファジーとリソソーム生合成の主な調節因子である転写因子EB（TFEB）は、オートファジーリソソーム経路を調節することにより、ADの病因に関与しています。これまで、神経変性疾患患者の手術中の麻酔薬の選択と、これらの患者の効果と基礎となるメカニズムの評価はめったに報告されていません。この研究では、APPとHELA細胞を過剰発現するHEK293-APP細胞が使用されました。細胞をさまざまな濃度でミダゾラムで処理し、異なる時期に、リソソームをライソソームによって染色し、蛍光顕微鏡でその形態を観察しました。Lysosomeの数とサイズは、ImageJソフトウェアを使用して分析されました。核およびAPP切断された細胞内タンパク質のTFEBのレベルは、核分離とウエスタンブロットによって検出されました。最後に、ELISAを使用して、薬物治療後の細胞でAβ40およびAβ42のレベルを検出しました。30μMミダゾラムは、リソソームの数を減らし、HEK293およびHELA細胞のサイズを増加させることがわかりました。しかし、15μMミダゾラムは24時間でリソソームの恒常性を一時的に乱し、36時間で回収しました。特に、24時間で異なる濃度のミダゾラムの治療の間にリソソームの恒常性が妨害された程度に有意な差はありませんでした。さらに、30μMミダゾラムは、正常細胞または飢ved細胞のいずれかで核へのTFEBの輸送を防ぎます。最後に、細胞内C末端フラグメントβ（CTFβ）、CTFα、Aβ40、およびAβ42レベルはすべて、30μMミダゾラム処理HKE293-APP細胞ですべて有意に上昇しました。集合的に、核へのTFEB輸送の阻害は、ミダゾラム障害のあるリソソーム恒常性に関与し、その誘導Aβ蓄積にin vitroで関与する可能性があります。結果は、ミダゾラムによるADの病因を加速するリスクを示し、TFEBがミダゾラム依存性神経毒性の減少の候補標的である可能性があることを示唆しました。

Alzheimer's disease (AD) is one of the most common neurodegenerative diseases, and β-amyloid (Aβ) plays a leading role in the pathogenesis of AD. The transcription factor EB (TFEB), a main regulating factor of autophagy and lysosome biosynthesis, is involved in the pathogenesis of AD by regulating autophagy-lysosomal pathways. To date, the choice of anesthetics during surgery in patients with neurodegenerative diseases and evaluation of the effects and underlying mechanisms in these patients have rarely been reported. In this study, the HEK293-APP cells overexpressing APP and Hela cells were used. The cells were treated with midazolam at different concentrations and at different times, then lysosomes were stained by lysotracker and their morphology was observed under a fluorescence microscope. The number and size of lysosomes were analyzed using the ImageJ software. The levels of TFEB in the nucleus and APP-cleaved intracellular proteins were detected by nuclear separation and Western Blot. Finally, ELISA was used to detect the levels of Aβ40 and Aβ42 in the cells after drug treatment. We found that 30 μM midazolam decreased the number of lysosomes and increased its size in HEK293 and HeLa cells. However, 15 μM midazolam transiently disturbed lysosomal homeostasis at 24 h and recovered it at 36 h. Notably, there was no significant difference in the extent to which lysosomal homeostasis was disturbed between treatments of different concentrations of midazolam at 24 h. In addition, 30 μM midazolam prevents the transport of TFEB to the nucleus in either normal or starved cells. Finally, the intracellular C-terminal fragment β (CTFβ), CTFα, Aβ40 and Aβ42 levels were all significantly elevated in 30 μM midazolam-treated HKE293-APP cells. Collectively, the inhibition of TFEB transport to the nucleus may be involved in midazolam-disturbed lysosomal homeostasis and its induced Aβ accumulation in vitro. The results indicated the risk of accelerating the pathogenesis of AD by midazolam and suggested that TFEB might be a candidate target for reduction of midazolam-dependent neurotoxicity.