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片頭痛を伴う[[ミトコンドリア病]] (ミトコンドリア脳筋症)の場合は、[[ナイアシン]] (ビタミンB3)、[[ビタミンB1]]、[[ビタミンB2]]、[[リポ酸]]や、[[コエンザイムQ10]]の補給が行われている<ref>[http://www.nanbyou.or.jp/entry/335 ミトコンドリア病（公費対象）] 難病医学研究財団/難病情報センター</ref>。これらはミトコンドリア内の[[クエン酸回路]]および[[電子伝達系]]を回すために必要となる栄養素である。また、慢性片頭痛は、反復性片頭痛よりもビタミンB2 (リボフラビン)やコエンザイムQ10の欠乏が多いとする研究が存在する<ref name="vitaD-and-q10">[https://www.sciencedaily.com/releases/2016/06/160610140645.htm Many with migraines have vitamin deficiencies, says study] ScienceDaily 2016年6月10日</ref>ものの、これらのサプリメントが片頭痛を予防するかはまだ分かっていない<ref name="vitaD-and-q10"/>。ビタミンB2は[[レバー]]に、コエンザイムQ10は[[ハツ]]に多く含まれている。
また、ミトコンドリア病の治療において、タウリンの補給も試みられている<ref>{{cite journal |vauthors=Ohsawa Y, Hagiwara H, Nishimatsu SI, Hirakawa A, Kamimura N, Ohtsubo H, Fukai Y, Murakami T, Koga Y, Goto YI, Ohta S, Sunada Y |title=Taurine supplementation for prevention of stroke-like episodes in MELAS: a multicentre, open-label, 52-week phase III trial |journal=J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry |volume= |issue= |pages= |date=April 2018 |pmid=29666206 |doi=10.1136/jnnp-2018-317964 |url=}}</ref><ref>[http://www.taisho.co.jp/company/release/2018/2018041601.html タウリン散98%「大正」における効能・効果追加等の承認申請に関するお知らせ] 大正製薬 2018年4月16日</ref>。ミトコンドリアでのタンパク質合成にはタウリンが必要となるものの、ミトコンドリア病の一種である[[ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様発作症候群|MELAS]]および[[赤色ぼろ線維・ミオクローヌスてんかん症候群|MERRF]]の患者ではタウリンと[[転移RNA]] (tRNA) の結合減少が指摘されており、その解明が進んでいる<ref>[https://www.jst.go.jp/pr/announce/20180110/index.html 難病「ミトコンドリア病」発症の原因解明 ～治療薬の開発に道筋～] 科学技術振興機構 2018年1月10日</ref><ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29320742 Defective Mitochondrial tRNA Taurine Modification Activates Global Proteostress and Leads to Mitochondrial Disease.] {{仮リンク|Cell Reports|en|Cell Reports}} Fakruddin MD, Wei Fanyan, et al. 2018年</ref>。なお、片頭痛患者は、片頭痛に伴い血漿および脳脊髄液にタウリンが放出されるとする研究がある<ref name="glycine-and-taurine"/><ref>{{cite journal |vauthors=Fakruddin M, Wei FY, Suzuki T, Asano K, Kaieda T, Omori A, Izumi R, Fujimura A, Kaitsuka T, Miyata K, Araki K, Oike Y, Scorrano L, Suzuki T, Tomizawa K |title=Defective Mitochondrial tRNA Taurine Modification Activates Global Proteostress and Leads to Mitochondrial Disease |journal=Cell Rep |volume=22 |issue=2 |pages=482–496 |date=January 2018 |pmid=29320742 |doi=10.1016/j.celrep.2017.12.051 |url=}}</ref>ものの、原因は不明。
また、筑波大学の研究によれば、アミノ酸の[[グリシン]]は、老化による後天性ミトコンドリア呼吸欠損を回復するとしている<ref>[https://www.tsukuba.ac.jp/wp-content/uploads/web150522hayashi.pdf 細胞の初期化により老化もリセットできるかもしれない ～ヒトの加齢に伴うミトコンドリア呼吸欠損の原因に関する新仮説の発表～] 筑波大学 2015年5月22日</ref>ものの、グリシンが頭痛に効くかは不明。片頭痛患者は、脳脊髄液のグリシン量が健常者よりも多いとされる<ref name="glycine-and-taurine">{{cite journal |vauthors=Rothrock JF, Mar KR, Yaksh TL, Golbeck A, Moore AC |title=Cerebrospinal fluid analyses in migraine patients and controls |journal=Cephalalgia |volume=15 |issue=6 |pages=489–93 |date=December 1995 |pmid=8706112 |doi=10.1046/j.1468-2982.1995.1506489.x |url=}}</ref>。
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