アルツハイマー病のAPP/PS1トランスジェニックマウスモデルでミトコンドリアDNAコピー数の減少を伴うミトコンドリアシトクロムBおよびシトクロムCオキシダーゼII遺伝子の高メチル化

アルツハイマー病（AD）は、認知症の最も一般的な原因です。増加する証拠は、ミトコンドリアDNA（mtDNA）メチル化がミトコンドリア機能障害に関連する多くの疾患で重要な役割を果たすことを示しています。ミトコンドリア障害はADの重要な特徴であるため、mtDNAメチル化もADに寄与する可能性がありますが、この問題に対処した研究はほとんどありません。ADのミトコンドリアシトクロムB（CYTB）およびシトクロムCオキシダーゼII（COX II）遺伝子のメチル化の変化は報告されていません。パイロシーケンシングを使用したADのAPP/PS1トランスジェニックマウスモデルで、CytbおよびCox II遺伝子のmtDNAメチル化の変化を分析しました。定量的リアルタイムPCRによるmtDNAコピー数と発現レベルを調べました。異なるCPG部位の平均メチル化レベルは4.0％以下でした。メチル化されたmtDNAは、総mtDNAのわずかな部分のみを占めました。また、APP/PS1トランスジェニックマウスの海馬でMtDNAコピー数と発現が減少したミトコンドリアCytbおよびCox II遺伝子の高メチル化も観察されました。mtDNAメチル化は、AD病理学に重要な役割を果たす可能性があり、AD療法のための新しいウィンドウを開く可能性があります。

Alzheimer's disease (AD) is the most common cause of dementia. Increasing evidence shows that mitochondrial DNA (mtDNA) methylation plays an essential role in many diseases related to mitochondrial dysfunction. Since mitochondrial impairment is a key feature of AD, mtDNA methylation may also contribute to AD, but few studies have addressed this issue. Methylation changes of the mitochondrial cytochrome b (CYTB) and cytochrome c oxidase II (COX II) genes in AD have not been reported. We analyzed mtDNA methylation changes of the CYTB and COX II genes in an APP/PS1 transgenic mouse model of AD using pyrosequencing. We examined mtDNA copy numbers and the levels of expression by quantitative real-time PCR. Average methylation levels of different CpG sites were ≤ 4.0%. Methylated mtDNA accounted for only a small part of the total mtDNA. We also observed hypermethylation of mitochondrial CYTB and COX II genes with decreased mtDNA copy numbers and expression in the hippocampi of APP/PS1 transgenic mice. mtDNA methylation may play an important role in AD pathology, which may open a new window for AD therapy.