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TNF-αを介したカスパーゼ8の活性化は、成人心室筋細胞において活性酸素の産生とTRPM2の活性化を誘導することが明らかになった
TNF-α-mediated caspase-8 activation induces ROS production and TRPM2 activation in adult ventricular myocytes.
PMID: 24802330 DOI: 10.1093/cvr/cvu112.
抄録
エーアイエムズ:
TRPM2は一過性受容体電位（TRP）スーパーファミリーのCa(2+)透過性カチオンチャネルであり、アポトーシスシグナルと関連している。心臓の病態生理におけるその関与は不明である。本研究の目的は、プロアポトーキンである腫瘍壊死因子α（TNF-α）がマウス心室性心筋細胞においてTRPM2様の電流を誘導するかどうかを調べることである。
AIMS: TRPM2 is a Ca(2+)-permeable cationic channel of the transient receptor potential (TRP) superfamily that is linked to apoptotic signalling. Its involvement in cardiac pathophysiology is unknown. The aim of this study was to determine whether the pro-apoptotic cytokine tumour necrosis factor-α (TNF-α) induces a TRPM2-like current in murine ventricular cardiomyocytes.
方法と結果:
C57BL/6マウスの成体単離心筋細胞をTNF-α(10 ng/mL)に曝露した。ウェスタンブロットはTRPM2の発現を示したが、TNF-αのインキュベーション後には変化しなかった。全細胞パッチクランプを用いて、TNF-α（ITNF）に曝露した後に非特異的なカチオン電流を記録したところ、3時間のインキュベーション後に定常状態の最大振幅に達した。ITNFは、カスパーゼ8阻害剤z-IETD-fmk、抗酸化剤N-アセチルシステイン、TRPM2阻害剤クロトリマゾール、N-(P-アミルシンナモイル)アントラニル酸、フルフェナム酸(FFA)によって阻害された。ＴＲＰＭ２は、ポリ（ＡＤＰ-リボース）ポリメラーゼ１（ＰＡＲＰ-１）によって産生されるＡＤＰ-リボースによって活性化されることが以前に示されている。TNF-α曝露は、タンパク質のポリADP-リボシル化の増加をもたらし、PARP-1阻害剤3-アミノベンズアミドはITNFを阻害した。TNF-α曝露はミトコンドリアの活性酸素種（ROS；蛍光インジケータMitoSOX Redで測定）の産生を増加させ、この増加はカスパーゼ8阻害剤z-IETD-fmkによって阻害された。クロトリマゾールとTRPM2阻害抗体はTNF-α誘導性心筋細胞死を減少させた。
METHODS AND RESULTS: Adult isolated cardiomyocytes from C57BL/6 mice were exposed to TNF-α (10 ng/mL). Western blotting showed TRPM2 expression, which was not changed after TNF-α incubation. Using patch clamp in whole-cell configuration, a non-specific cation current was recorded after exposure to TNF-α (ITNF), which reached maximal steady-state amplitude after 3 h incubation. ITNF was inhibited by the caspase-8 inhibitor z-IETD-fmk, the antioxidant N-acetylcysteine, and the TRPM2 inhibitors clotrimazole, N-(P-amylcinnamoyl) anthranilic acid and flufenamic acid (FFA). TRPM2 has previously been shown to be activated by ADP-ribose, which is produced by poly(ADP-ribose) polymerase 1 (PARP-1). TNF-α exposure resulted in increased poly-ADP-ribosylation of proteins and the PARP-1 inhibitor 3-aminobenzamide inhibited ITNF. TNF-α exposure increased the mitochondrial production of reactive oxygen species (ROS; measured with the fluorescent indicator MitoSOX Red), and this increase was blocked by the caspase-8 inhibitor z-IETD-fmk. Clotrimazole and TRPM2 inhibitory antibody decreased TNF-α-induced cardiomyocyte death.
結論:
これらの結果は、TNF-αが成人心室心筋細胞においてTRPM2電流を誘導することを示している。TNF-αはカスパーゼ8の活性化を誘導し、活性酸素産生、PARP-1の活性化、ADP-リボース産生を誘導する。TNFによるTRPM2活性化は心筋細胞の細胞死に寄与する可能性がある。
CONCLUSION: These results demonstrate that TNF-α induces a TRPM2 current in adult ventricular cardiomyocytes. TNF-α induces caspase-8 activation leading to ROS production, PARP-1 activation, and ADP-ribose production. TNF-induced TRPM2 activation may contribute to cardiomyocyte cell death.
Published on behalf of the European Society of Cardiology. All rights reserved. © The Author 2014. For permissions please email: journals.permissions@oup.com.