アポシニンは血管NADPHオキシダーゼの阻害剤ではなく、抗酸化物質です

大量の文献は、血管還元ニコチンアミド - アデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）オキシダーゼが反応性酸素種の重要な供給源であることを示唆しています。しかし、多くの研究は、阻害剤アポシニン（4'-ヒドロキシ-3'メトキシアセトフェノン）で得られたデータに依存していました。ただし、アポシニンの作用モードはとらえどころのないため、血管NADPHオキシダーゼに対する阻害のメカニズムを決定しました。NADPHオキシダーゼアイソフォームを過剰発現するHEK293細胞（Nox1、Nox2、またはNox4）では、アポシニンはルシゲニン化学発光によって検出されたスーパーオキシドアニオンの生成を阻害できませんでした。対照的に、アポシニンは、過酸化水素またはヒドロキシルラジカルを選択するアッセイシステムにおける活性酸素種の検出を妨害しました。重要なことに、アポシニンは、キサンチン/キサンチンオキシダーゼまたは非酵素系によって生成された場合、スーパーオキシドではなく過酸化物の検出を直接干渉しました。白血球では、アポシニンはアポシニン二量体の形成をもたらすプロセスであるミエロペルオキシダーゼによって活性化されるプロドラッグです。内皮細胞と平滑筋細胞はこれらの二量体を形成できなかったため、アポシニンを活性化することができません。しかし、ミエロペルオキシダーゼが補充されたときに、NOx過剰発現HEK293細胞では二量体形成が観察されました。結果として、アポシニンは白血球中のNADPHオキシダーゼのみを阻害する必要がありますが、血管細胞では、化合物は抗酸化物質として作用する可能性があります。実際、血管平滑筋細胞では、酸化還元感受性キナーゼp38-ミトン活性化プロテインキナーゼ、AKT、および細胞外シグナル調節キナーゼ1/2の活性化が過酸化水素および細胞内ラジカル発電機メナディオンによって、存在下で防止されました。アポシニンの。これらの観察結果は、アポシニンが主に内皮細胞および血管平滑筋細胞の抗酸化物質として作用し、血管系のNADPHオキシダーゼ阻害剤として使用すべきではないことを示しています。

A large body of literature suggest that vascular reduced nicotinamide-adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidases are important sources of reactive oxygen species. Many studies, however, relied on data obtained with the inhibitor apocynin (4'-hydroxy-3'methoxyacetophenone). Because the mode of action of apocynin, however, is elusive, we determined its mechanism of inhibition on vascular NADPH oxidases. In HEK293 cells overexpressing NADPH oxidase isoforms (Nox1, Nox2, or Nox4), apocynin failed to inhibit superoxide anion generation detected by lucigenin chemiluminescence. In contrast, apocynin interfered with the detection of reactive oxygen species in assay systems selective for hydrogen peroxide or hydroxyl radicals. Importantly, apocynin interfered directly with the detection of peroxides but not superoxide, if generated by xanthine/xanthine oxidase or nonenzymatic systems. In leukocytes, apocynin is a prodrug that is activated by myeloperoxidase, a process that results in the formation of apocynin dimers. Endothelial cells and smooth muscle cells failed to form these dimers and, therefore, are not able to activate apocynin. Dimer formation was, however, observed in Nox-overexpressing HEK293 cells when myeloperoxidase was supplemented. As a consequence, apocynin should only inhibit NADPH oxidase in leukocytes, whereas in vascular cells, the compound could act as an antioxidant. Indeed, in vascular smooth muscle cells, the activation of the redox-sensitive kinases p38-mitogen-activate protein kinase, Akt, and extracellular signal-regulated kinase 1/2 by hydrogen peroxide and by the intracellular radical generator menadione was prevented in the presence of apocynin. These observations indicate that apocynin predominantly acts as an antioxidant in endothelial cells and vascular smooth muscle cells and should not be used as an NADPH oxidase inhibitor in vascular systems.