亜鉛は、グルタチオン生合成のNRF2依存性刺激を介して、内皮細胞を過酸化水素から保護します

酸化ストレスは、血管疾患の主な原因の1つです。この研究の目的は、原発性ラット内皮細胞（EC）の亜鉛によって発揮される抗酸化活性を調査することです。酸化ストレスのモデルとして過酸化水素を使用した24時間の処理を使用して、亜鉛補給は、グルタミン酸 - システインリガーゼ（GCLC）の触媒サブユニット（重鎖）の転写を増加させることにより、過酸化物誘導細胞死から保護することがわかりました。グルタチオンの濃度（GSH）。逆に、亜鉛の枯渇はGCLCおよび細胞GSHレベルの発現を大幅に減少させ、ECの酸化ストレスに対する感受性が増加しました。共焦点顕微鏡とRNAサイレンシング技術を使用して、転写因子NRF2を活性化することにより亜鉛がGCLCの発現を上方制御することがわかりました。驚くべきことに、細胞内亜鉛センサーである金属応答性転写因子-1は、GCLCの亜鉛誘導発現には関与していません。本研究は、GSHのde novo合成を調節することにより、亜鉛がECの酸化還元状態を制御することを示しています。この分子メカニズムは、内皮を酸化ストレスから保護するための新しい栄養および/または医薬品のアプローチの詳細に寄与する可能性があります。

Oxidative stress is one of the main causes of vascular disease. This study aims to investigate the antioxidant activity exerted by zinc in primary rat endothelial cells (EC). Using a 24-h treatment with hydrogen peroxide as a model for oxidative stress, we found that zinc supplementation protects from peroxide-induced cell death via increasing the transcription of the catalytic subunit (heavy chain) of glutamate-cysteine ligase (GCLC) and the concentrations of glutathione (GSH). Conversely, zinc depletion significantly decreased the expression of GCLC and the cellular GSH levels, resulting in an increased susceptibility of EC to oxidative stress. Using confocal microscopy and the RNA silencing technique, we found that zinc upregulates the expression of GCLC by activating the transcription factor Nrf2. Surprisingly, the intracellular zinc sensor, metal-responsive transcription factor-1, is not involved in the zinc-induced expression of GCLC. The present study shows that zinc controls the redox state of EC by regulating the de novo synthesis of GSH. This molecular mechanism may contribute to the elaboration of new nutritional and/or pharmaceutical approaches for protecting the endothelium against oxidative stress.