衰老增加了缺氧诱导的内皮透气性和血脑屏障功能障碍,通过对阿尔金纳-II进行上调

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 细胞生物学 细胞生物学
• 血管生物学 血管生物学

背景情况:

• 血脑屏障 (BBB) 功能障碍,以增加内皮通透性为标志,在各种疾病中导致神经元损伤.
• 缺氧 (缺氧) 是BBB破坏的重要危险因素,但其潜在的分子机制,特别是老化,尚未完全理解.
• 已知线粒体酶II型 (Arg-II) 促进内皮功能障碍,但其在缺氧诱导的BBB变化中的作用尚未被探索.

研究的目的:

• 调查阿尔金酶II型 (Arg-II) 在低氧诱导的血脑屏障 (BBB) 功能障碍中的作用,特别是在衰老中.
• 阐明将低氧,Arg-II和BBB完整性联系在一起的分子机制.
• 评估Arg-II抑制对低氧诱导的BBB损伤的影响.

主要方法:

• 使用C57BL/6J小鼠模型进行低氧 (8%O224小时) 评估血管Arg-II,细胞-细胞结合蛋白 (ZO-1,ocludin,CD31) 和BBB泄漏在年轻和老小鼠.
• 使用Arg-ii淘汰赛 (Arg-ii-/-) 小鼠来评估Arg-II对缺氧诱导的BBB变化的遗传贡献.
• 在缺氧条件下使用老化的人类大脑微血管内皮细胞 (hCMEC/D3) 培养模型来检查Arg-II增强,结点蛋白水平,透性以及Arg-II基因沉默或线粒体ROS (mtROS) 抑制的影响.

主要成果:

• 低氧增加了老老鼠的血管Arg-II和BBB泄漏,伴随着结蛋白ZO-1,ocludin和CD31水平的降低,在年轻小鼠中没有观察到这些影响.
• 这些因缺氧引起的衰老变化在arg-ii-/-小鼠中被显著抑制,并在衰老的hCMEC/D3细胞中复制.
• 在细胞培养中,缺氧增强了Arg-II,减少了接口蛋白,增加了透性,这是通过Arg-II基因沉默或mtROS抑制来防止的.

结论:

• 酶II型 (Arg-II) 在缺氧诱导的内皮通透性和血脑屏障 (BBB) 功能障碍中发挥着关键作用,特别是在衰老中.
• 在低氧条件下,Arg-II通过增强线粒体活性氧物种 (mtROS) 生成促进BBB功能障碍,导致内皮细胞-细胞结合蛋白减少.
• 向Arg-II或mtROS生产可能提供治疗策略,以保护BBB免受老年人群中缺氧诱导的损伤.