脳および神経変性疾患に焦点を当てたチオレドキシン相互作用タンパク質（TXNIP）

疾患に対する新しい治療アプローチの開発は、疾患プロセスの増幅に関与する重要な分子標的の特定に依存しています。そのような分子の1つは、チオレドキシン相互作用タンパク質（TXNIP）で、タンパク質のα-アレスチンファミリーのメンバーであり、糖尿病に関与するグルコースおよび脂質代謝の中心調節因子であるチオレドキシン結合タンパク質-2（TBP-2）とも指定されています。関連する血管内皮機能障害と炎症。TXNIP隔離はチオレドキシン（TRX）を減少させ、その機能を阻害し、酸化ストレスの増加をもたらしました。多くの異なる細胞ストレス因子は、高グルコース、小胞体ストレス、フリーラジカル、低酸素、一酸化窒素、インスリン、およびアデノシン含有分子を含むTXNIP発現を調節します。TXNIPは、ヌクレオチド結合ドメイン、ロイシンリッチ含有ファミリー、およびピリンドメイン含有-3（NLRP3）インフラマソーム複合体との相互作用を通じて、炎症性活性化にも直接関与しています。アルツハイマー病などの神経変性疾患は、酸化ストレス、炎症、血管機能障害の増加に関連する重大な病理を抱えています。さらに、グルコースおよび細胞代謝における機能障害がそのような脳疾患に関連しているため、神経変性におけるTXNIPの役割が積極的に調査されています。このレビューでは、他の研究に関連して、in vitro神経細胞と人間および実験動物の脳の研究から、中枢神経系におけるTXNIPの可能性のある正常および病理学的機能の理解の現在の状態に焦点を当てます。TXNIPはニューロン、ミクログリア、星状細胞、および内皮細胞で発現できるため、脳の複雑な調節と機能のパターンが示唆されています。TXNIPを、さらなる研究が必要な神経変性疾患の治療標的として示唆するデータを調べます。

The development of new therapeutic approaches to diseases relies on the identification of key molecular targets involved in amplifying disease processes. One such molecule is thioredoxin-interacting protein (TXNIP), also designated thioredoxin-binding protein-2 (TBP-2), a member of the α-arrestin family of proteins and a central regulator of glucose and lipid metabolism, involved in diabetes-associated vascular endothelial dysfunction and inflammation. TXNIP sequesters reduced thioredoxin (TRX), inhibiting its function, resulting in increased oxidative stress. Many different cellular stress factors regulate TXNIP expression, including high glucose, endoplasmic reticulum stress, free radicals, hypoxia, nitric oxide, insulin, and adenosine-containing molecules. TXNIP is also directly involved in inflammatory activation through its interaction with the nucleotide-binding domain, leucine-rich-containing family, and pyrin domain-containing-3 (NLRP3) inflammasome complex. Neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease have significant pathologies associated with increased oxidative stress, inflammation, and vascular dysfunctions. In addition, as dysfunctions in glucose and cellular metabolism have been associated with such brain diseases, a role for TXNIP in neurodegeneration has actively been investigated. In this review, we will focus on the current state of the understanding of possible normal and pathological functions of TXNIP in the central nervous system from studies of in vitro neural cells and the brains of humans and experimental animals with reference to other studies. As TXNIP can be expressed by neurons, microglia, astrocytes, and endothelial cells, a complex pattern of regulation and function in the brain is suggested. We will examine data suggesting TXNIP as a therapeutic target for neurodegenerative diseases where further research is needed.