加齢に伴う血管代謝の再プログラミングは、炎症誘発性内皮機能不全に対する内皮の回復力を損なう

科学分野:

• 血管生物学
• 代謝調節
• 加齢研究

背景:

• 内皮機能不全は、血管炎症および加齢と関連しています。
• 加齢に伴う内皮の炎症に対する回復力における細胞の生体エネルギー学の役割は不明です。

研究 の 目的:

• IL-1β誘発性炎症が高齢マウスと若齢マウスの大動脈の血管代謝および内皮機能にどのように影響するかを調査すること。
• 炎症中の高齢化血管における代謝再プログラミングを特徴づけること。

主な方法:

• 血管内皮機能およびNO産生を評価するためのex vivoワイヤー myographyおよび電子常磁性共鳴分光法（EPR）。
• ミトコンドリア呼吸および解糖系を評価するためのSeahorse細胞外フラックス分析。
• ¹³C-グルコースフラックス、高エネルギーリン酸測定、および薬理学的阻害研究。

主要な成果:

• 高齢マウスは、IL-1β誘発性内皮機能不全により重度の症状を示しました。若いマウスの大動脈ではミトコンドリア呼吸と解糖系の亢進が認められましたが、高齢マウスの大動脈ではペントースリン酸経路（PPP）へのシフトが見られました。PPPを阻害すると高齢マウスの内皮機能が回復し、その不適応的な役割が示唆されました。
• Young aortas exhibited increased mitochondrial respiration and glycolysis; aged aortas showed a shift to the pentose phosphate pathway (PPP).; Inhibiting PPP restored endothelial function in aged mice, suggesting its maladaptive role.

結論:

• 加齢依存性の代謝再プログラミングは、炎症に対する血管反応に影響します。
• 高齢マウス大動脈におけるピルビン酸酸化およびTCAフラックスの低下は、内皮機能不全に寄与します。
• ミトコンドリア呼吸は、NO依存性血管拡張に重要であり、解糖系はそうではありません。