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AbMole小讲堂丨Mitoquinone(MitoQ):线粒体靶向抗氧化剂的作用机制,及其在细胞和动物模型上的科研应用

已有 889 次阅读 2026-1-23 16:58 |系统分类:科研笔记

MitoquinoneMitoQAbMoleM9068)是一种线粒体靶向的抗氧化剂,它由三苯基膦(TPP)阳离子与泛醌(辅酶Q10)两个部分组成,可特异性富集于线粒体基质中,直接中和线粒体活性氧(mtROS),从而调控氧化应激与相应的细胞功能。其作用机制主要包括:(1)通过氧化还原循环(MitoQ/MitoQH2)清除超氧化物和过氧化氢,减轻脂质过氧化[1];(2)激活Nrf2/ARE通路,上调血红素加氧酶-1HO-1)等抗氧化酶表达[2];(3)调控线粒体自噬(mitophagy),促进PINK1/Parkin通路介导的受损线粒体清除[3];(4)抑制凋亡相关蛋白(如BaxCleaved Caspase-3)并增强抗凋亡因子(如Bcl-xl)表达[3]。在细胞模型中,MitoQMitoQ10CAS No.845959-50-4展现出广泛的保护作用。例如,在腹膜间皮细胞(HPMCs)中,MitoQMitoquinone通过抑制ROS和炎症通路(如NF-κB),维持细胞屏障功能[2]MitoQ还在BEAS-2B人支气管上皮细胞中,逆转博来霉素BleomycinBLM诱发的线粒体膜电位(MMP)下降和铁死亡[4]。此外,MitoQ在骨骼肌原代细胞中,通过减少脂质过载产生的mtROS,增强胰岛素刺激的GLUT4转位,改善葡萄糖摄取[5]MitoQU251胶质瘤细胞中,通过清除纳米材料诱导的mtROS,减轻神经毒性[6]MitoQ在动物模型中的效果因疾病模型而有所差异。在C57BL/6小鼠术后粘连模型中,MitoQ显著降低粘连评分,减少胶原沉积和炎症损伤[2]。而MitoQ在帕金森病斑马鱼模型中,逆转鱼藤酮(Rotenone83-79-4)导致的线粒体功能损伤,改善运动缺陷[7]。在重复性轻度脑损伤(rmTBI)小鼠中,MitoQ通过抑制神经炎症和氧化损伤,改善动物的运动能力评分[8]。此外,在丙烯酰胺中毒的大鼠中,MitoQMitoquinone通过恢复PGC-1αTFAM等线粒体生物发生相关蛋白表达,保护线粒体结构[9]。综上,MitoquinoneMitoQ10通过多靶点调控线粒体氧化还原稳态,在多种疾病的动物模型中展现出潜在应用价值。

 

范例详解

Redox Biol. 2021 Feb;39:101786.

第四军医大学的科研团队在该文章中使用了AbMoleMitoquinoneMitoQAbMoleM9068,实验人员探究了巨噬细胞线粒体质量变化在其促炎分化中的作用。研究发现,脂多糖(LPSLipopolysaccharides)激活的巨噬细胞线粒体质量增加,且与炎症细胞因子生成正相关。LPS通过促进Stat2Drp1表达,驱动线粒体裂变和生物发生,使线粒体从ATP合成转向ROS生成,进而激活NFκB依赖的炎症细胞因子转录。Mitoquinone作为线粒体ROS清除剂,在实验中用于验证ROS对炎症反应的驱动作用。 

*本文所述产品仅供科研使用

 

参考文献及鸣谢

[1] Mitchell, E. S.; Lemke, S.; Woodhead, B.; et al. Oral subchronic toxicity study and genetic toxicity evaluation of mitoquinone mesylate. Journal of applied toxicology : JAT 2024, 44 (10), 1555-1571.

[2] Hu, Q.; Lu, X.; Li, G.; et al. Mitoquinone treatment for the prevention of surgical adhesions via regulation of the NRF2/HO-1 signaling pathway in mice. Surgery 2022, 171 (2), 428-436.

[3] Zhang, T.; Wu, P.; Budbazar, E.; et al. Mitophagy Reduces Oxidative Stress Via Keap1 (Kelch-Like Epichlorohydrin-Associated Protein 1)/Nrf2 (Nuclear Factor-E2-Related Factor 2)/PHB2 (Prohibitin 2) Pathway After Subarachnoid Hemorrhage in Rats. Stroke 2019, 50 (4), 978-988.

[4] Zhan, P.; Lu, X.; Li, Z.; et al. Mitoquinone alleviates bleomycin-induced acute lung injury via inhibiting mitochondrial ROS-dependent pulmonary epithelial ferroptosis. International immunopharmacology 2022, 113 (Pt A), 109359.

[5] Fiorenza, M.; Onslev, J.; Henriquez-Olguin, C.; et al. Reducing the mitochondrial oxidative burden alleviates lipid-induced muscle insulin resistance in humans. Science advances 2024, 10 (44), eadq4461.

[6] Lin, X.; Wang, W.; Chang, X.; et al. ROS/mtROS promotes TNTs formation via the PI3K/AKT/mTOR pathway to protect against mitochondrial damages in glial cells induced by engineered nanomaterials. Particle and fibre toxicology 2024, 21 (1), 1.

[7] Unal, I.; Caliskan-Ak, E.; Ustundag, U. V.; et al. Neuroprotective effects of mitoquinone and oleandrin on Parkinson's disease model in zebrafish. The International journal of neuroscience 2020, 130 (6), 574-582.

[8] Goli, M.; Sanni, A.; Gautam, S.; et al. Exploring the Impact of Mitoquinone Supplementation on Glycan Profiles in a Repeated Mild Traumatic Brain Injury Mouse Model. Neurotrauma reports 2025, 6 (1), 525-538.

[9] Yang, L.; Dong, L.; Zhang, L.; et al. Acrylamide Induces Abnormal mtDNA Expression by Causing Mitochondrial ROS Accumulation, Biogenesis, and Dynamics Disorders. Journal of agricultural and food chemistry 2021, 69 (27), 7765-7776.



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