Dimeric PKM2 in chondrocytes impairs mitochondrial homeostasis in osteoarthritis.
軟骨細胞におけるPKM2二量体は変形性関節症におけるミトコンドリア恒常性を損なう (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- ヒト・動物 併記
- 出版年
- 2026
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/04
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
変形性関節症(OA)における軟骨分解と細胞外マトリックス(ECM)恒常性におけるピルビン酸キナーゼM2(PKM2)二量体化の役割を検討した。バイオインフォマティクス解析により、OA軟骨、特に線維軟骨サブ集団でPKMの発現上昇が確認された。ヒトおよびマウスのOA軟骨でPKM2の発現上昇と二量体化が観察された。軟骨細胞特異的PKM2欠損とPKM2四量体安定化剤TEPP-46処理は、内側半月板不安定化(DMM)マウスモデルにおいてOA進行を抑制し、軟骨基質産生を促進した。機構的には、PKM2欠損または四量体安定化はPKM2-ERK相互作用を阻害し、ERK依存的なマイトフシン1(MFN1)の発現上昇を介してミトコンドリア融合を促進し、機能を維持した。AAVによるMFN1ノックダウンはPKM2欠損の軟骨保護効果を消失させた。PKM2二量体化の標的化はOA治療の有望な戦略である。OA軟骨におけるPKM2二量体化の増加はECM分解に重要な役割を果たし、PKM2四量体安定化または欠損はPKM2-ERK相互作用を阻害し、MFN1発現上昇を介してミトコンドリア機能を維持し、ECM恒常性を回復する。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Cartilage degradation is considered a hallmark of end-stage osteoarthritis (OA), characterized by significant alterations in the extracellular matrix (ECM). This study examines the role of pyruvate kinase muscle type 2 (PKM2) dimerization in cartilage degradation and ECM homeostasis in OA. Bioinformatic analyses identified an upregulation of PKM in OA cartilage, particularly within fibrocartilage subpopulations. Elevated expression and dimerization of PKM2 were observed in both human and murine OA cartilage. Chondrocyte-specific PKM2 deficiency, along with treatment using TEPP-46, a PKM2 tetramer stabilizer, reduced OA progression and promoted cartilage matrix production in a murine OA model with destabilization of the medial meniscus (DMM). Mechanistically, PKM2 deficiency or tetramer stabilization promoted mitochondrial fusion and preserved mitochondrial function via disruption of PKM2-ERK interaction, resulting in ERK-dependent upregulation of mitofusin 1 (MFN1), but not mitofusin 2 (MFN2). Notably, AAV-mediated MFN1 knockdown abrogated the chondroprotective effects of PKM2 deficiency. These findings indicate that targeting PKM2 dimerization may represent a promising therapeutic strategy for mitigating OA. Increased PKM2 dimerization in osteoarthritic cartilage plays a pivotal role in extracellular matrix (ECM) degradation during osteoarthritis progression. Stabilization of PKM2 tetramers by TEPP-46 or genetic deletion of PKM2 disrupts PKM2-ERK interaction, promotes upregulation of the mitochondrial fusion protein MFN1, preserves mitochondrial function, and restores ECM homeostasis.
MeSH
DOI 10.1038/s41419-026-08621-4
PMID 41881976
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