培養細胞における長鎖遊離脂肪酸によるACAT1およびACAT2転写および活性の微分変調

脂肪アシルCOAおよびコレステロールは、アシルコエンザイムA：コレステロールアシルトランスフェラーゼ（ACAT）によるコレステリルエステル合成の基質です。2つのACAT遺伝子が特定されています。ACAT1は遍在的に発現しますが、ACAT2は主に腸と肝臓で発現します。HEPG2ヒト肝細胞およびTHP1ヒトマクロファージのACAT1およびACAT2の発現と活性に対する異なる遊離脂肪酸（FFA）の効果をテストしました。オレイン酸、アラキドン酸、またはエイコサペンタエン酸のインキュベーションは、25-ヒドロキシコレステロールではなく、HepG2でACAT1 mRNAレベル1.5-1.5-2倍を誘導し、ACAT2 mRNAに影響を与えませんでした。FFAは、THP1細胞のACAT1 mRNAに影響を与えませんでした。FFAが転写後ACAT1またはACAT2に影響するかどうかを判断するために、細胞を1〜5時間、異なるFFAの存在下で[（3）H]コレステロールで標識しました。HEPG2細胞とTHP1細胞の両方が、オレイン酸を含む最大のコレステリルエステル産生を示しました。これは、これらのFFAの総摂取に違いはなかったとしても、[（3）h] eicosapentaeno酸と比較して、より多くの[（3）h]オレイン酸がCEに組み込まれているという観察によっても確認されました。ACAT欠損SRD4では、ヒトACAT1またはACAT2を安定してトランスフェクトしたCHO細胞では、ACAT1発現細胞がオレイン酸を強く好むことを示し、ACAT2発現細胞は不飽和FFAを利用しました。アシルCOA基質特異性は、これらの細胞から分離されたミクロソームと、HEPG2およびTHP1でさらにテストされました。THP1およびACAT1細胞は、オレイルCOAを優先的に利用しました。対照的に、HEPG2およびACAT2ミクロソームはリノレノイルCOAも利用しました。FFAは細胞特異的な方法でACAT1 mRNAレベルを増加させ、さらにACAT反応がFFAの使用率を示すと結論付けています。

Fatty acyl CoA and cholesterol are the substrates for cholesteryl ester synthesis by acyl coenzyme A:cholesterol acyltransferase (ACAT). Two ACAT genes have been identified; ACAT1 is expressed ubiquitously while ACAT2 is primarily expressed in intestine and liver. We tested effects of different free fatty acids (FFAs) on ACAT1 and ACAT2 expression and activity in HepG2 human hepatocytes and THP1 human macrophages. Incubation of oleic acid, arachidonic acid, or eicosapentaenoic acid, but not 25-hydroxycholesterol, induced ACAT1 mRNA levels 1.5--2-fold in HepG2, with no affect on ACAT2 mRNA. FFA had no affect on ACAT1 mRNA in THP1 cells. To determine if FFAs affect ACAT1 or ACAT2 posttranscriptionally, cells were labeled with [(3)H]cholesterol in the presence of the different FFAs for 1--5 h. Both HepG2 and THP1 cells showed the greatest cholesteryl ester production with oleic acid. This was also confirmed by the observation that more [(3)H]oleic acid incorporated into CE compared to [(3)H]eicosapentaenoic acid, even though there was no difference in the total uptake of these FFAs. In ACAT-deficient SRD4, CHO cells stably transfected with human ACAT1 or ACAT2, ACAT1 expressing cells showed a strong preference for oleic acid while ACAT2 expressing cells utilized unsaturated FFAs. Acyl CoA substrate specificity was further tested in microsomes isolated from these cells as well as HepG2 and THP1. THP1 and ACAT1 cells utilized oleoyl CoA preferentially. In contrast, HepG2 and ACAT2 microsomes utilized linolenoyl CoA as well. We conclude that FFAs increase ACAT1 mRNA levels in a cell specific manner, and furthermore that the ACAT reactions exhibit differential FFA utilization.