高血糖による内皮機能障害が虚血性脳障害に与える影響とその機序解明および治療法開発

高血糖引起的内皮功能障碍对缺血性脑损伤的影响、机制阐明及治疗方法的开发

• 批准号: 24790881
• 负责人: 大山 直紀
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24790881/
• 关键词: 血管内皮機能; 一酸化窒素合成酵素; 高血糖; 脳虚血; OGD; Akt

内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)は内皮機能維持の中心的役割を果たし、eNOS機能低下が虚血性脳障害増悪に深く関与していることが示されている。本研究では高血糖や虚血による脳血管のeNOS機能への影響についてヒト脳毛細血管内皮細胞(HBMEC)培養系を用いて評価した。通常糖濃度および高糖濃度条件下でHBMECにおける総eNOS蛋白発現量やリン酸化蛋白発現量(Ser633 Ser1177, Thr495)、eNOS uncoupling、酸化ストレスを評価したところ、両濃度条件下でこれらの指標に有意な差は認められなかった。次に虚血病態を模したoxygen-glucose deprivation(OGD)条件下での糖濃度の違いによるeNOS機能を評価したが、両者の間で有意差はなく糖濃度差によるeNOS機能への影響はないことが示唆された。一方、OGD16時間直後のeNOS-Ser1177,eNOS-Ser633脱リン酸化やeNOS-Thr495リン酸化は顕著であり、再酸素化によりeNOS-Ser1177リン酸化、eNOS-Thr495脱リン酸化が促進された。また、これらの動きはAkt-Ser473リン酸化と平行していた。そこでOGD中の各eNOSリン酸化動態を詳細に検討したところ、OGD6時間後よりeNOS-Ser1177, eNOS-Ser633脱リン酸化、eNOS-Thr495リン酸化促進が観察された。Akt-Ser473リン酸化状態はeNOS-Ser1177,eNOS-Ser633リン酸化状態と平行して動いていた。一方、AMPK-Thr172はOGD3時間でリン酸化がピークとなりeNOSリン酸化動態と一致していなかった。一般的にeNOSリン酸化に関与するとされるAkt, AMPK, PKへ各々の阻害剤(LY294002, Compound C, H89)を使ってOGD下におけるeNOSリン酸化への影響を評価したところ、Akt阻害剤のみがeNOSリン酸化動態に対して影響を与えていた。以上から、虚血中では脳血管内皮細胞におけるeNOS機能は顕著に低下し、この動態にはAktの強い関与が示唆された。よってAkt活性を修飾するような薬剤が虚血下でのeNOS機能維持や改善に有用である可能性がある。

Endothelium-type nitric oxide synthase (eNOS) plays a central role in endothelial function maintenance, and eNOS dysfunction is deeply associated with increased vascular damage. In this study, we evaluated the effects of hyperglycemia on vascular eNOS function in vitro and in vitro in cultured capillary endothelial cells (HBMEC). Under normal sugar concentration and high glucose concentration conditions, the total eNOS protein production and acidification protein production (Ser633 Ser1177, Thr495), eNOS uncoupling and acidification were evaluated. Under high sugar concentration conditions, the indicators were intentionally different. Under the condition of oxygen-glucose deprivation(OGD), the function of eNOS was evaluated and the effect of glucose concentration difference on eNOS function was demonstrated. One side, OGD16 time straight after the eNOS-Ser1177,eNOS-Ser633 deacidification and eNOS-Thr495 deacidification, reacidification and eNOS-Ser1177 deacidification, eNOS-Thr495 deacidification are promoted. Akt-Ser473 is a parallel process. The acidification dynamics of eNOS in OGD were investigated in detail. After OGD6, eNOS-Ser1177, eNOS-Ser633 and eNOS-Thr495 were observed. Akt-Ser473 acidification state is eNOS-Ser1177,eNOS-Ser633 acidification state is parallel. One side, AMPK-Thr172, OGD3 time, acidification, acidification General eNOS acidification related to Akt, AMPK, PK inhibitors (LY294002, Compound C, H89) make eNOS acidification affect under OGD. Akt inhibitors affect eNOS acidification dynamics. The function of eNOS in vascular endothelial cells is decreased, and the dynamics of eNOS are related to the development of eNOS. Akt activity modification may be useful in maintaining or improving eNOS function under hypothermia.