オレイン酸およびその誘導体は、ヒト内皮細胞のミトコンドリア機能および血管作動性メディエーター産生に影響を与える

Oleic acid and derivatives affect human endothelial cell mitochondrial function and vasoactive mediator production.

• Virginia L Bass
• Joleen M Soukup
• Andrew J Ghio
• Michael C Madden

抄録

背景:

ディーゼルおよびバイオディーゼル燃焼製品などの一般的な大気汚染物質の吸入は、微小粒子状物質暴露に関連した死亡率および罹患率の増加に寄与する可能性のあるヒトの血管変化を誘発する可能性がある。ディーゼル、バイオディーゼル、および他の燃焼副産物は、粒子状物質の吸入を通して体内に入ることができる脂肪酸成分を含んでいる。脂肪酸はまた、オゾンのような吸入された汚染物質に対する全身的なストレス反応に続いて、内因性に循環中に放出されることもある。循環に入ると、生理活性脂肪酸は血管を覆う細胞と相互作用し、潜在的に内皮機能障害を誘発する可能性がある。脂肪酸が大気汚染物質に対するヒトの血管反応に関与している可能性があるかどうかを調べるために、重要な血管細胞機能に対する脂肪酸およびその誘導体の影響を調べた。

BACKGROUND: Inhalation of common air pollutants such as diesel and biodiesel combustion products can induce vascular changes in humans which may contribute to increased mortality and morbidity associated with fine particulate matter exposures. Diesel, biodiesel, and other combustion byproducts contain fatty acid components capable of entering the body through particulate matter inhalation. Fatty acids can also be endogenously released into circulation following a systemic stress response to some inhaled pollutants such as ozone. When in the circulation, bioactive fatty acids may interact with cells lining the blood vessels, potentially inducing endothelial dysfunction. To examine whether fatty acids could potentially be involved in human vascular responses to air pollutants, we determined the effects of fatty acids and derivatives on important vascular cell functions.

方法:

ヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）をオレイン酸（OA）またはOA代謝物に4-48時間インビトロで曝露した。細胞毒性、血管拡張因子産生（ELISA測定による）、ミトコンドリア機能（シーホースアッセイを使用）、および鉄代謝（ICP-OES測定による推測）を、標準統計検定（ANOVA、t検定）を用いて調べた。

METHODS: Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) were exposed in vitro to oleic acid (OA) or OA metabolites for 4-48 h. Cytotoxicity, vasodilator production (by ELISA measurement), mitochondrial function (using Sea Horse assays), and iron metabolism (inferred by ICP-OES measurements) were examined, with standard statistical testing (ANOVA, t-tests) employed.

結果:

用量依存的な細胞毒性が24時間後に認められ、12-ヒドロキシOAの方がOAよりも強力であった。ミトコンドリアストレス試験では、12-ヒドロキシOAとOAはミトコンドリア機能障害を誘発することが示された。HUVECからの可溶性メディエーター放出の分析では、OA-BSA曝露後24h（対照より85％増）で血管緊張の制御に関与する脂質であるプロスタグランジンFが用量依存的に増加することが示された。RT-PCR解析の結果、OA-BSA曝露後のHUVECでは、非細胞毒性濃度ではOAは遺伝子発現の変化を誘導しなかったが、12-OH OAはICAMおよびCOX2遺伝子発現を変化させた。

RESULTS: Dose-dependent cytotoxicity was noted at 24 h, with 12-hydroxy OA more potent than OA. Mitochondrial stress testing showed that 12-hydroxy OA and OA induce mitochondrial dysfunction. Analysis of soluble mediator release from HUVEC showed a dose-dependent increase in prostaglandin F, a lipid involved in control of vascular tone, at 24 h (85% above controls) after OA-BSA exposure. RT-PCR analysis revealed OA did not induce changes in gene expression at noncytotoxic concentrations in exposed HUVEC, but 12-OH OA did alter ICAM and COX2 gene expression.

結論:

これらのデータは、FAが吸入暴露後に細胞毒性効果を誘導し、血管機能のメディエーターの発現を変化させる可能性があることを示しており、大気汚染物質による死亡や入院に関与している可能性があることを示唆している。(最大350語中267語)。

CONCLUSIONS: Together, these data demonstrate that FA may be capable of inducing cytotoxic effects and altering expression of mediators of vascular function following inhalation exposure, and may be implicated in air pollutant-induced deaths and hospitalizations. (267 of max 350 words).