배경 및 목적: 미토콘드리아 기능 장애는 항암화학요법 유발 말초신경병증(chemotherapy-induced peripheral neuropathy, CIPN)의 병인 및 유지에 기여하며, 이는 암 화학요법의 중요한 제한 요인이다. 최근 미토콘드리아 항상성에 있어 핵심적인 과정인 미토파지(mitophagy)의 자극이 신경퇴행성 질환에 대한 유망한 치료 전략으로 부상했으나, CIPN에 대한 치료 효과는 탐색되지 않았다. 본 연구에서는 해양 스펀지 Dysidea sp.에서 분리된 디페닐 에터 유도체인 3,5-dibromo-2-(2',4'-dibromophenoxy)-phenol(PDE701)의 미토파지 유도 활성을 평가하고, CIPN 모델에서의 치료 효과를 조사하였다. 실험 접근: 미토파지 활성은 mt-Keima(미토콘드리아 케이마)를 이용한 기존에 확립된 미토파지 분석법으로 결정하였다. 또한 미토파지 유도는 western blotting, 면역형광, 전자현미경을 통해 추가로 확인하였다. 미토콘드리아 기능 장애는 SH-SY5Y 세포와 초파리 유충에서 미토콘드리아 과산화물(superoxide) 수준을 측정하여 분석하였다. PDE701의 치료 효과 평가는 초파리 유충에서 파클리탁셀(paclitaxel) 유발 열 과알게지(thermal hyperalgesia) 표현형에 대해 열성 통각 반응(thermal nociception) 분석을 사용하여 평가하였다. 핵심 결과: PDE701은 미토파지를 특이적으로 유도하였으나 미토콘드리아에 독성을 나타내지 않았다. PDE701은 SH-SY5Y 세포와 초파리 유충 모두에서 파클리탁셀 유발 미토콘드리아 기능 장애를 개선하였다. 특히 PDE701은 초파리 유충에서 파클리탁셀 유발 열 과알게지도 유의하게 개선하였다. ATG5 또는 ATG7의 억제는 PDE701의 열 과알게지에 대한 효과를 소실시켜, PDE701이 미토파지 유도를 통해 치료 효과를 발휘함을 시사하였다. 결론 및 함의: 본 연구는 PDE701을 새로운 미토파지 유도제로 규명하였으며, CIPN에 대한 잠재적 치료 후보 화합물임을 제시한다. 우리의 결과는 미토파지 자극이 CIPN 치료를 위한 유망한 전략이며, 해양 생물들이 미토파지 유도 화합물의 잠재적 공급원일 수 있음을 시사한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.