イントラリピドは酸化ストレス時にヒト内皮細胞からの一酸化窒素放出を増加させる

Intralipid Increases Nitric Oxide Release from Human Endothelial Cells During Oxidative Stress.

• Dorothee Weihrauch
• Stephen D Shumpert
• Michael E Larson
• Natalie McVey
• John G Krolikowski
• Omoshalewa Bamkole
• Matthias L Riess

抄録

背景:

脂質エマルジョンであるイントラリピド（ILP）は、虚血/再灌流（IR）傷害から臓器を保護する。我々は、ILPが内皮一酸化窒素合成酵素（eNOS）を活性化し、内皮細胞（EC）からのNO放出を増加させ、脂肪酸トランスロカーゼ分化クラスター（CD36）を介したエンドサイトティックメカニズムを介して、酸化ストレス時の潜在的な保護パラクリンシグナルとして作用するという仮説を立てた。

BACKGROUND: Intralipid (ILP), a lipid emulsion, protects organs against ischemia/reperfusion (IR) injury. We hypothesized that ILP activates endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and increases NO release from endothelial cells (ECs) through a fatty-acid translocase cluster of differentiation (CD36) mediated endocytotic mechanism, acting as a potentially protective paracrine signal during oxidative stress.

方法:

ヒト臍帯静脈ECを1% ILPに2時間曝露した後、0.2mM過酸化水素による酸化ストレスに2時間曝露した。抗CD36、dynamin-2、src-kinase-1、eNOS、phospho-eNOSを用いてウェスタンブロットを行った。CD36免疫沈降は、CD36とカベオリン-1が細胞膜上で複合体を形成しているかどうかを決定するために、カベオリン-1をプローブした。NOはECの蛍光により測定した。

METHODS: Human umbilical-vein ECs were exposed to 1% ILP for 2 hours followed by oxidative stress with 0.2-mM hydrogen peroxide for 2 hours. Western blots were conducted with anti-CD36, dynamin-2, src-kinase-1, eNOS, and phospho-eNOS; equal protein loading was confirmed with β-actin. CD36 immunoprecipitation was probed for caveolin-1 to determine if CD36 and caveolin-1 were complexed on the cell membrane. NO was measured by fluorescence of ECs.

結果:

ILPは対照群と比較してCD36発現を227％増加させた。免疫沈降により、ILPに曝露されたECsの膜上にCD36/caveolin-1複合体が形成されていることが示された。eNOSのリン酸化は、ILP処理した細胞ではphospho-eNOS/eNOS比が63％増加し、NO蛍光は102％増加した。

RESULTS: ILP caused a 227% increase in CD36 expression vs controls. Immunoprecipitation indicated a CD36/caveolin-1 complex on ECs' membrane with exposure to ILP. Dynamin-2 increased 52% and src-kinase-1 340% after ILP treatment vs control cells. eNOS phosphorylation was confirmed by a 63% increase in the phospho-eNOS/eNOS ratio in ILP-treated cells, and NO fluorescence increased 102%.

結論:

ILPはCD36/caveolin-1細胞膜受容体複合体によるエンドサイトーシスを介してECに入り、dynamin-2活性によって細胞内に引き込まれる。src-kinase-1のアップレギュレーションとeNOSのリン酸化が下流のメディエーターを示唆しています。その結果、ECからのNOの放出は、IR傷害に対する保護のために近隣の細胞へのパラクリンシグナルとして機能している。単一比較にはStudent t-testを、複数比較にはBonferroni-Dunn post hoc修飾を用いた分散分析を用いた；P < 0.05は統計的に有意であると考えられた。

CONCLUSION: ILP enters ECs via endocytosis by a CD36/caveolin-1 cell membrane receptor complex, which in turn is pulled into the cell by dynamin-2 activity. Upregulation of src-kinase-1 and eNOS phosphorylation suggest downstream mediators. Subsequent NO release from ECs serve as a paracrine signal to neighboring cells for protection against IR injury. Student t-test was utilized for single comparisons and analysis of variance with Bonferroni-Dunn post hoc modification for multiple comparisons; P < .05 was considered statistically significant.

© 2020 American Society for Parenteral and Enteral Nutrition.