HMG COA還元酵素阻害剤（スタチン）による結合組織成長因子（CTGF）の誘導のRho依存性阻害

3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル - コエンザイムA（HMG COA）レダクターゼ（スタチン）の阻害剤は、Rhoタンパク質のイソプレニル化に干渉することにより、線維症関連因子CTGF（結合組織成長因子）の発現を阻害する可能性があると考えられていました。ヒト腎線維芽細胞細胞株TK173は、アクチン細胞骨格の構造とCTGF mRNAの発現のスタチンを介した調節を研究するためのin vitroモデルシステムとして使用されました。細胞とシンバスタチンまたはロバスタチンとのインキュベーション時間依存的かつ可逆的に変化した細胞の形態とアクチン細胞骨格と約18時間後に最大効果が観察されました。同じ期間内に、スタチンはCTGFの基底発現を減少させ、リゾホスファチジン酸（LPA）または形質転換成長因子ベータによるCTGF誘導を妨害しました。シンバスタチンとロバスタチンは、プラバスタチンよりもはるかに強力であることが証明されました（500マイクロームと比較して、IC（50）1-3マイクローム）。CTGF発現の阻害は、細胞をメバロン酸またはゲラニルジェラニル------ヒクリン酸（GGPP）とインキュベートしたが、ファルネシルチョスリン酸（FPP）によっては予防されなかった。GTI-286によるゲラニルジェラニルトランスフェラーゼ-Iの特異的阻害は、LPA媒介CTGF発現を阻害したが、FTI-276のFTI-276の阻害剤は効果がなかった。シンバスタチンは、小さなGTPase RhoAの細胞膜への結合を減少させました。この効果は、MevalonateとGGPPによって防止されましたが、FPPではありませんでした。これらのデータは、CTGF mRNAの発現とスタチンの干渉が主にRhoAのイソプレニル化との干渉によるものであり、RhoAがCTGF誘導の重要なメディエーターであることを示したという仮説と一致しています。したがって、線維症の発生に機能的に関連するタンパク質であるCTGFの合成とスタチンの直接的な干渉は、腎疾患で観察されるスタチンの有益な効果の根底にある新しいメカニズムである可能性があります。

It was supposed that inhibitors of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG CoA) reductase (statins) might inhibit the expression of the fibrosis-related factor CTGF (connective tissue growth factor) by interfering with the isoprenylation of Rho proteins. The human renal fibroblast cell line TK173 was used as an in vitro model system to study the statin-mediated modulation of the structure of the actin cytoskeleton and of the expression of CTGF mRNA. Incubation of the cells with simvastatin or lovastatin time-dependently and reversibly changed cell morphology and the actin cytoskeleton with maximal effects observed after about 18 h. Within the same time period, statins reduced the basal expression of CTGF and interfered with CTGF induction by lysophosphatidic acid (LPA) or transforming growth factor beta. Simvastatin and lovastatin proved to be much more potent than pravastatin (IC(50) 1 - 3 microM compared to 500 microM). The inhibition of CTGF expression was prevented when the cells were incubated with mevalonate or geranylgeranylpyrophosphate (GGPP) but not by farnesylpyrophosphate (FPP). Specific inhibition of geranylgeranyltransferase-I by GTI-286 inhibited LPA-mediated CTGF expression whereas an inhibitor of farnesyltransferases FTI-276 was ineffective. Simvastatin reduced the binding of the small GTPase RhoA to cellular membranes. The effect was prevented by mevalonate and GGPP, but not FPP. These data are in agreement with the hypothesis that interference of statins with the expression of CTGF mRNA is primarily due to interference with the isoprenylation of RhoA, in line with previous studies, which have shown that RhoA is an essential mediator of CTGF induction. The direct interference of statins with the synthesis of CTGF, a protein functionally related to the development of fibrosis, may thus be a novel mechanism underlying the beneficial effects of statins observed in renal diseases.