可溶性VE-カドヘリンは、全身性炎症と敗血症の内皮バリアの分解に関与しています

目的：敗血症の微小血管内皮バリアの分解は、患者の臓器不全と死に先行します。内皮由来可溶性血管内皮（VE） - カドヘリン断片（SVE-カドヘリン）の形成が炎症誘発性内皮バリアの破壊に関与しているという仮説をテストしました。 方法と結果：ヒト皮膚微小血管内皮細胞（HDMEC）と腫瘍壊死因子-α（TNF-α）および細菌のリポ多糖（LPS）とのインキュベーションは、〜90のサイズのSVE-カドヘリンの大幅な増加と相関する内皮バリアの破壊をもたらしました。細胞培養上清のKDA。GI254023Xを使用したVE-カドヘリン切断ディス酸化ジステグリンおよびメタロプロテイナーゼADAM10の阻害SVE-カドヘリンと内皮バリアの破壊の炎症誘発性形成は、SVE-カダン放出の根底にあるメカニズムとしてADAM10を介した脱毛を示唆しています。組換えVE-カドヘリン（RVE-カドヘリン）を組換えADAM10で消化した場合、90および110 kDaでのVE-カドヘリン断片の形成が観察されました。VE-カドヘリン断片の質量分析は、それらが細胞外領域の切断に由来することを示し、それによりADAM10のいくつかの切断部位が特定されました。原子間力顕微鏡測定により、SVE-カドヘリンを含む細胞培養上清およびRVE-カドヘリンの応用がVE-カドヘリン結合をブロックしたことが実証されました。したがって、RVE-カドヘリンの用量依存的に、HDMEC単層の内皮バリア機能の喪失につながりました。最後に、重度の敗血症または微小血管脱毛症の臨床徴候を伴う敗血症性ショックに苦しんでいる患者では、SVE-カドヘリンの血清レベルが有意に増加しました。 結論：SVE-カドヘリンの形成は関連し、VE-カドヘリン結合の阻害により内皮バリア機能の炎症誘発性破壊に寄与します。VE-カドヘリン切断の根本的なメカニズムはADAM10を伴い、SVE-カドヘリンが重度の敗血症患者で増強されているため、臨床的関連性があるように見えます。

AIMS: Microvascular endothelial barrier breakdown in sepsis precedes organ failure and death in patients. We tested the hypothesis that the formation of endothelium-derived soluble vascular endothelial (VE)-cadherin fragments (sVE-cadherin) is involved in inflammation-induced endothelial barrier disruption. METHODS AND RESULTS: Incubation of human dermal microvascular endothelial cells (HDMEC) with tumour necrosis factor-α (TNF-α) and bacterial lipopolysaccharide (LPS) led to endothelial barrier disruption which correlated with significantly increased sVE-cadherin at a size of ∼90 kDa in cell culture supernatants. Inhibition of the VE-cadherin-cleaving disintegrin and metalloproteinase ADAM10 using GI254023X attenuated inflammation-induced formation of sVE-cadherin and endothelial barrier disruption, suggesting ADAM10-mediated shedding as a mechanism underlying sVE-cadherin release. Formation of VE-cadherin fragments at 90 and 110 kDa was observed when recombinant VE-cadherin (rVE-cadherin) was digested with recombinant ADAM10. Mass spectrometry of the VE-cadherin fragments showed that they originated from cleavage of the extracelluar domain and thereby several cleavage sites of ADAM10 were identified. Atomic force microscopy measurements demonstrated that cell culture supernatants containing sVE-cadherin and application of rVE-cadherin blocked VE-cadherin binding. Accordingly rVE-cadherin dose-dependently led to loss of endothelial barrier functions in HDMEC monolayers. Finally, in patients suffering from severe sepsis or septic shock with clinical signs of a microvascular leackage, serum levels of sVE-cadherin were significantly increased. CONCLUSION: Taken together, formation of sVE-cadherin is associated and contributes to inflammation-induced breakdown of endothelial barrier functions by inhibition of VE-cadherin binding. The underlying mechanism of VE-cadherin cleavage involves ADAM10 and appears to be of clinical relevance since sVE-cadherin was augmented in patients with severe sepsis.