Pink1-Parkinを介したマイトファジーは、ミトコンドリアの完全性を保護し、代謝ストレス誘発性内皮損傷を防ぎます

メタボリックシンドロームの重要な特徴であるミトコンドリアの損傷と機能障害は、内皮細胞機能障害と細胞死を引き起こします。増加する証拠は、損傷したミトコンドリアのオートファジー転換のプロセスであるミトファジーがミトコンドリアの完全性を維持することを示唆しています。PINK1（ホスファターゼおよびテンシンホモログ（PTEN）誘導性キナーゼ1）およびパーキンシグナル伝達は、マイトファジーコントロールの重要な経路です。この研究では、この経路が代謝ストレスの下でミトコンドリアを保護できるかどうかを調べました。パルミチン酸（PA）は、内皮細胞に有意なマイトファジーと活性化pink1とパーキンを誘導することがわかりました。Pink1またはParkinをノックダウンすると、ミトコンドリアの損傷のクリアランス障害とミトコンドリア断片の細胞内蓄積が障害につながりました。さらに、Pink1とParkinは、PA誘発性ミトコンドリア機能障害、ROS産生、アポトーシスを防止しました。最後に、Pink1とParkinが肥満マウスと糖尿病マウスの血管壁でアップレギュレートされたことを示します。私たちの研究は、ピンク1-パルキン経路が代謝ストレスに応じて活性化されることを示しています。マイトファジーの誘導を通じて、この経路はミトコンドリアの完全性を保護し、代謝ストレス誘発性内皮損傷を防ぎます。

Mitochondrial injury and dysfunction, a significant feature in metabolic syndrome, triggers endothelial cell dysfunction and cell death. Increasing evidence suggests that mitophagy, a process of autophagic turnover of damaged mitochondria, maintains mitochondrial integrity. PINK1 (phosphatase and tensin homolog (PTEN)-induced putative kinase 1) and Parkin signaling is a key pathway in mitophagy control. In this study, we examined whether this pathway could protect mitochondria under metabolic stress. We found that palmitic acid (PA) induced significant mitophagy and activated PINK1 and Parkin in endothelial cells. Knocking down PINK1 or Parkin reduced mitophagy, leading to impaired clearance of damaged mitochondria and intracellular accumulation of mitochondrial fragments. Furthermore, PINK1 and Parkin prevented PA-induced mitochondrial dysfunction, ROS production and apoptosis. Finally, we show that PINK1 and Parkin were up-regulated in vascular wall of obese mice and diabetic mice. Our study demonstrates that PINK1-Parkin pathway is activated in response to metabolic stress. Through induction of mitophagy, this pathway protects mitochondrial integrity and prevents metabolic stress-induced endothelial injury.