低酸素症とグルコースの枯渇後の再酸素化は、Huvecのミトコンドリアによる反応性酸素種の産生を引き起こします

出血性ショックでは、局所的な低酸素症が存在し、その後に治療プロセス中に再酸素化が続きます。内皮では、リオキシゲン化中の虚血領域における炎症反応および組織病変の原因として、反応性酸素種（ROS）が特定されています。この研究は、低酸素症後の再酸素化中のROS形成の酵素メカニズムを特定するように設計されました。in vivoでの激しいショックは、O2と栄養素の両方に影響を与える可能性があるため、ショック中に末端容器で見られるレベルに近いレベルで低酸素を組み合わせて、関連する追加ストレスを誘発するグルコースの枯渇を伴います。ヒト臍静脈内皮細胞（HUVEC）は、グルコースなしで2時間の低酸素（約20 mmHg）およびグルコースで1時間の再酸素化（PO2約120 mmHg）を受けました。ROS産生は、蛍光マーカー2 '、7'-ジクロロジヒドロフルオレセインジアセテート、およびヨウ化プロピジウムによる細胞死によって測定されました。再酸素化の1時間後、蛍光は143 +/- 17％上昇しました。細胞死は8.6 +/- 2.4％に等しくなりました。型IIIミトコンドリア呼吸鎖複合体を阻害するアンチマイシンAおよびスティグマテリンは、ROS産生をそれぞれ61 +/- 10および59 +/- 7％の値に減らしましたが、他の鎖複合体の阻害剤はそれに影響しませんでした。さらに、蛍光の増加は、NADPHオキシダーゼ、キサンチンオキシダーゼ、NOS、シクロオキシゲナーゼ、シトクロムP-450モノオキシゲナーゼ、またはモノアミンオキシダーゼの阻害の影響を受けませんでした。細胞死の増加は観察されませんでした。これらの結果は、HUVECでは、ミトコンドリアが低酸素症と再酸素化後のROS産生の原因であり、ROS放出部位がIII型呼吸鎖複合体のシトクロムBで活性化されることを示唆していることを示しています。

In hemorrhagic shock, local hypoxia is present and followed by reoxygenation during the therapeutic process. In endothelium, reactive oxygen species (ROS) have been identified as a cause of inflammatory reactions and tissular lesions in ischemic territory during reoxygenation. This study was designed to identify the enzymatic mechanisms of ROS formation during reoxygenation after hypoxia. Because severe shock, in vivo, can affect both O2 and nutriments, we combined hypoxia at a level close to that found in terminal vessels during shock, with glucose depletion, which induces a relevant additional stress. Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) underwent 2 h of hypoxia (Po2 approximately 20 mmHg) without glucose and 1 h of reoxygenation (Po2 approximately 120 mmHg) with glucose. ROS production was measured by the fluorescent marker 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate, and cell death by propidium iodide. After 1 h of reoxygenation, fluorescence had risen by 143 +/- 17%. Cell death was equal to 8.6 +/- 2.4%. Antimycin A and stigmatellin, which inhibits the type III mitochondrial respiratory chain complex, reduced ROS production to values of 61 +/- 10 and 59 +/- 7%, respectively, but inhibitors of other chain complexes did not affect it. In addition, the increase in fluorescence was not affected by inhibition of NADPH oxidase, xanthine oxidase, NOS, cyclooxygenase, cytochrome P-450 monooxygenase, or monoamine oxidase. We did not observe any increase in cell death. These results show that, in HUVEC, mitochondria are responsible for ROS production after hypoxia and reoxygenation and suggest that a ROS release site is activated in the cytochrome b of the type III respiratory chain complex.