酸化ストレス中の内皮細胞生存におけるL-アルギニンの重要な役割
Christoph V Suschek1, Oliver Schnorr, Karsten Hemmrich
1Research Group Immunobiology, Geb.: 23.12.02, Heinrich-Heine-University Duesseldorf, PO Box 10 10 07, D-40001 Duesseldorf, Germany. suschek@uni-duesseldorf.de
生理学的アルギニンレベルは,内皮誘導性酸化窒素合成酵素 (iNOS) の活性を低下させ,酸化ストレスと内皮機能障害に対する感受性を高めます. アルギニンの濃度を低下させると,動脈硬化症の発症のリスクが著しく高まります.
科学分野:
- 心血管生物学 心血管生物学
- 内皮細胞の機能
- 酸化ストレス研究 酸化ストレス研究
背景:
- 血管内皮の酸化的損傷は,動脈硬化症の発症の重要な要因です.
- 誘導性酸化窒素合成酵素 (iNOS) は,内皮の保護を提供する高出力酸化窒素 (NO) を生成します.
- iNOSの活動は,その基質であるL-アルギニンに依存しています.
研究 の 目的:
- L-アルギニンの利用可能性が,サイトキンを誘発したラット大動脈内皮細胞 (AEC) の過酸化水素 (H2O2) 誘発のアポトーシスに与える影響を調査する.
- 異なるL-アルギニン濃度下での内皮細胞におけるiNOS媒介作用の役割を明らかにする.
主な方法:
- 異なるL-アルギニン濃度でのサイトカイン活性化AECにおけるiNOS活性を評価した.
- 評価されたH2O2誘発アポトーシスとAECにおける細胞生存.
- カチオニックアミノ酸トランスポーターによるアルギニンの吸収メカニズムを決定するために競争実験を使用しました.
- 測定された内皮脂過酸化と血管保護性ストレス反応遺伝子の発現.
主要な成果:
- iNOSの活性度は,一般的な生理学的濃度であるアルギニンの60マイクロモル/Lで半最大レベルに達した.
- iNOS活動が最小限 (アルギニンが欠けている) の細胞は,H2O2誘発のアポトーシスに対して非常に敏感であった.
- 平均アルギニンの濃度の上昇は,細胞生存を向上させ,酸化的ダメージからの保護を提供しました.
- カチオンのアミノ酸トランスポーター経由でのアルギニンの吸収は,iNOSの活性にとって不可欠でした.
- アルギニンに依存した保護には,脂質過酸化が減少し,血管保護性遺伝子発現が増加しました.
結論:
- 生理学的アルギニンの血清濃度は,最適な内皮細胞のiNOS活性には不十分である.
- 減少した全身的または局所的なアルギニン濃度は,内皮のiNOS媒介のストレス反応を損なう.
- アルギニンの可用性の低下は,内皮機能不全と動脈硬化症のリスクを大幅に高めます.
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