女性の血清ミトコンドリアDNAの上昇と、パーキンソン病患者の血小板ミトコンドリアメチル化の変化の欠如

目的：ミトコンドリア機能障害は、パーキンソン病（PD）の病因で長い間考慮されてきました。これは、主体ニューロンにおけるミトコンドリアDNA欠失の存在と、PD患者の骨格筋における呼吸鎖の異常から明らかです。ただし、PDの酸化ストレスを潜在的に引き起こす要因は、まだとらえどころのないものです。ある程度、血液サンプル中の循環ミトコンドリアDNA（mtDNA）含有量の後天性変化の同定は、ミトコンドリア（DYS-）機能を反映する可能性があります。したがって、本明細書では、PD患者の血清および脳脊髄液（CSF）のmtDNA濃度を調査しました。マテリアルと方法：2つのミトコンドリア領域（Dループ; ATPase6）で定量分析（QPCR）を実行し、血小板mtDNAメチル化レベルを評価しました。（MT-TL1、MT-CO1、MT-CO2、MT-CO3）byビーズル酸塩-PCR汗止め：2つのミトコンドリア領域（D-Loop; ATPase6）での定量分析により、健康な女性と比較してPD雌のmtDNA血清濃度の増加が明らかになりました。特に、これらの変化した濃度は女性の血清のみに制限されていました。したがって、PD患者のCSFと同様に、男性とCSFでは増加は検出されませんでした。さらに、PD患者の血漿から分離された血小板のmtDNAメチル化は、ミトコンドリアMT-TL1およびMT-CO1領域でメチル化レベルの変化を示さなかった。その上、MT-CO2およびMT-CO3ミトコンドリア部位で血小板mtDNAメチル化の完全な不足が観察されました。まだ、これが女性のPD病理学の特定の変化または特性を反映しているかどうかは不明です。しかし、mtDNAメチル化に関する継続的な議論の文脈では、ミトコンドリアのエピゲノームが血小板由来のDNAの検出可能なCPGメチル化部位を抱いていることを示すことができます。

Purpose: Mitochondrial dysfunction has long been considered in the pathogenesis of Parkinson's disease (PD). This is evident from the presence of mitochondrial DNA deletions in substantia nigra neurons and respiratory chain abnormalities in the skeletal muscle of PD patients. However, the contributing factors that potentially cause oxidative stress in PD are still elusive. To a certain extent, the identification of acquired changes in circulating mitochondrial DNA (mtDNA) content in blood samples may mirror the mitochondrial (dys-) function. Therefore, herein, we investigated the mtDNA concentrations in serum and cerebrospinal fluid (CSF) of PD patients.Materials and methods: We performed quantitative analysis (qPCR) at two mitochondrial regions (D-Loop; ATPase6) and evaluated the platelet mtDNA methylation levels (MT-TL1 ,MT-CO1, MT-CO2 and MT-CO3) by bisulfite-PCR pyrosequencing.Results: Our quantitative analysis at two mitochondrial regions (D-Loop; ATPase6) revealed an increase in mtDNA serum concentrations in PD females compared to healthy females. Of particular interest, these altered concentrations were restricted to females serum only. Thus, in males as well as CSF of PD patients no increase was detected. Additionally, mtDNA methylation in platelets isolated from the plasma of PD patients showed no altered methylation levels in the mitochondrial MT-TL1 and MT-CO1 regions. Besides, a complete lack of platelet mtDNA methylation was observed at MT-CO2 and MT-CO3 mitochondrial sites.Conclusions: Taken together, we found an increased mtDNA serum concentration exclusively in PD females. As of yet, it is unclear whether this might reflect specific changes or characteristics of female PD pathobiology. However, in context to the ongoing debate about mtDNA methylation, we could show that the mitochondrial epigenome does harbor detectable CpG methylation sites in platelets-derived DNA.