皮膚線維芽細胞におけるロテノン誘導性ミトコンドリア酸化ストレスからの保護に関与するカロテノイド、ポリフェノール、エストラジオールの作用とARE/Nrf2転写系の関与

皮膚の老化は、ミトコンドリア機能障害によるミトコンドリア活性酸素種（mtROS）の産生増加と関連しており、様々な植物栄養素やエストロゲンが皮膚の健康を改善することが示されている。したがって、本研究の目的は、化学的に誘発されたミトコンドリア機能障害による皮膚線維芽細胞の損傷を調べ、カロテノイド、ポリフェノール、エストラジオールの保護効果のメカニズムを研究することであった。複合体I阻害剤であるロテノンは、ヒト皮膚線維芽細胞にミトコンドリア機能障害を引き起こし、呼吸とATPレベルを大幅に低下させ、次いでミトコンドリアと細胞質の活性酸素を増加させ、アポトーシス細胞死、老化細胞数の増加、マトリックスメタロプロテアーゼ-1（MMP1）分泌の増加、コラーゲン分泌の減少をもたらした。カロテノイドの豊富なトマト抽出物、ローズマリー抽出物、エストラジオールによる前処理は、これらの影響を逆転させた。これらの保護効果は、保護化合物とロテノンによる抗酸化応答エレメント（ARE/Nrf2）転写活性の協同的活性化によって部分的に説明することができ、NQO1などの抗酸化タンパク質のアップレギュレーションにつながった。ARE/Nrf2活性が細胞保護に重要であるかどうかを調べるため、Nrf2阻害剤ML385とオクラトキシンAを用いて阻害した。この阻害は、細胞質活性酸素を減少させる効果を減少させることにより、試験化合物の保護効果を著しく減少させた。本研究の結果は、植物栄養素とエストラジオールがmtROSによるダメージから皮膚細胞を保護し、その結果、皮膚細胞の老化を遅らせ、皮膚の健康を改善する可能性があることを示している。