Estrogen-dependent activation of the sAC-AMPK pathway as a new strategy to protect coronary endothelial cell function

Abstract

Das Ziel des geplanten Vorhabens war den sAC/cAMP-AMPK-Signalweg im Rahmen der endothelialen Barrierefunktion zu charakterisieren und ob Ostrogen den sAC-AMPK Signalweg in Endothelzellen beeinflussen kann. Die Aktivierung von sAC mit Bikarbonat führte zu erhöhten zellulären cAMP-Spiegeln und einer Hemmung der TNFcx induzierten endothelialen Hyperpermeabilität. Im Gegensatz dazu führte die pharmakologische Hemmung von sAC mit KH7 zu einer über die TNFcx induzierten Verstärkung der endotheliale Hyperpermeabilität. Die Aktivierung von sAC wurde durch eine erhöhte Phosphorylierung von AMPK begleitet .und die pharmakologische Aktivierung von AMPK mit A769662 hatte eine ähnliche Wirkung auf die Endotheliale-Barrierefunktion. Ahnlich, führte in Endothelzellen die mitochondriale cAMP-Erhöhung durch eine Hemmung von PDE2 mit Bay 60-7550 zu AMPK-Aktivierung. Darüber hinaus führte Bay 60-7550 zu einer Hemmung der TNFcx induzierten endothelialen Hyperpermeabilität.

Es wurde weiter untersucht ob die zytosolische cAMP-Erhöhung zur mitochondrialen Funktionsverbesserung führt. Die Analysen zeigen, dass der PDE2-Hemmstoff Bay 60-7550 zur Verbesserung der maximalen mitochondrialen ATP-Synthese führt. Darüber hinaus reduzierte Bay 60-7550 die Mitochondrialen ROS(H202)-Produktion und antagonisierte die TNFcx induzierte Reduktion des mitochondrialen Membranpotenzials. Es hat jedoch keinen Einfluss auf die zellulären ca2• -Spiegel. Die Westernblot-Analysen zeigen, dass eine Es\radiol-Behandlung (10 nmol/L. 24 Stunden) weder die sAC- noch die pAMPK- Expression in Koronarendothelzellen verändert. Ahnlich in HUVEC verändert Ostrogen die pAMPK-Expression nicht signifikant. Obwohl die Behandlung mit Estradiol die durch Thrombin induzierte endotheliale Hyperpermeabilität abschwächen könnte, hatte sie weder eine Auswirkung auf die durch TNFcx induzierte Hyperpermeabilität noch auf die Hochregulierung von Entzündungsgenen (z. B. IL-1, IL-6, IL-8, VCAM-1 und ICAM-1). Ebenso wurde keine Wirkung von Estradiol (oder spezifischen Rezeptor Agonisten) auf das mitochondriale Membranpotential, ROS-Produktion oder die mitochondriale Biogenese beobachtet. zusammenfassend bestätigen die Daten die Existenz des sAC-AMPK-Signalwegs in Endothelzellen und weisen auf eine selektive Unterdrückung der PDE2 als möoliches therapeutisches Ziel um den Sionalweo zu stimulieren.