内皮ヒト細胞における細胞外酵素の活性に対する4-ピリドン-3-カルボキサミド-1β-D-リボヌクレオシド（4ピル）の影響

以前の研究では、ヒト内皮細胞が4-ピリドン-3-カルボキサミド-1β-d-リボヌクレオシド（4pyr）を単リン酸（4pymp）にリン酸化することができ、別の代謝物-Nad（4pyrad）の類似体を形成することが示されました。4ピムと4ピラドのレベルの上昇は、ヒト内皮細胞のエネルギーバランスデノシン三リン酸（ATP）およびニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NAD）濃度に悪影響を及ぼしました。エクトヌクレオシド三リン酸ジフォスホヒドロラーゼ（ENTPD）などの外部酵素;ECTO-5'-ヌクレオチダーゼ（E5'NT）;また、エクト - アデノシンデアミナーゼ（EADA）は、炎症と血小板凝集の制御に関与しています。この研究は、ヒト内皮細胞における細胞外酵素の活性に対する4ピルとその代謝物の影響を評価することを目的としています。内皮細胞（内皮細胞株HMEC-1）は、0、24、48、または72時間、100 UM 4pyrで処理しました。インキュベーション後、無傷のHMEC-1細胞を適切な基質とインキュベートしました。同時に、実験の別の経路では、4ピムと4ピラドの細胞内濃度が分析されていました。細胞外ヌクレオチドをその生成物に変換し、4ピムと4ピラドの細胞内濃度を高性能液体クロマトグラフィー（HPLC）で測定しました。ENTPDおよびE5'NT活性は、コントロールと比較して4Pyrで72時間の細胞処理後に増加することを実証しました（0.40±0.02対0.29±0.02 nmol/min/mgタンパク質、13.3±0.6対8.30±0.34 nmol/min/mgタンパク質、それぞれ平均±SEM）。EADA活性は、コントロールと比較して4pyrで24時間の細胞処理後に減少します（それぞれ1.55±0.06対1.92±0.13 nmol/min/mgタンパク質、平均±SEM）。4pyrおよびその誘導体は、ATP分解経路に関連する外部酵素にプラスの効果があります。細胞外酵素活性のこれらの増加は、細胞内ATPの減少に対する適応反応であり、4pyrの摂取から生じるNADに対する適応反応であると結論付けています。これらの変化は、外部ATP分解の炎症結果から細胞を保護する可能性があります。

Previous studies demonstrated that human endothelial cells were capable to phosphorylate 4-pyridone-3-carboxamide-1β-D-ribonucleoside (4PYR) to monophosphate (4PYMP) and formed another metabolite-an analog of NAD (4PYRAD). Elevated levels of 4PYMP and 4PYRAD had an adverse effect on energy balance-depressed adenosine triphosphate (ATP) and nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) concentration in human endothelial cells. Ecto-enzymes such as ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolase (eNTPD); ecto-5'-nucleotidase (e5'NT); and ecto-adenosine deaminase (eADA) are involved in controlling of inflammation and platelet aggregation. This study aimed to evaluate influence of 4PYR and its metabolites on activities of extracellular enzymes in human endothelial cells. Endothelial cells (endothelial cell line HMEC-1) were treated with 100 uM 4PYR for 0, 24, 48, or 72 hours. After incubation, intact HMEC-1 cells were incubated with suitable substrate. Simultaneously, in another path of experiments intracellular concentration of 4PYMP and 4PYRAD had been analyzed. Conversion of extracellular nucleotides into their products and intracellular concentration of 4PYMP and 4PYRAD were measured by high performance liquid chromatography (HPLC). We demonstrated that eNTPD and e5'NT activities increase after 72 hours of cell treatment with 4PYR as compared to control (0.40 ± 0.02 versus 0.29 ± 0.02 nmol/min/mg protein; 13.3 ± 0.6 versus 8.30 ± 0.34 nmol/min/mg protein, respectively, mean ± SEM). eADA activity decreases after 24 hours of cells treatment with 4PYR as compared to control (1.55 ± 0.06 versus 1.92 ± 0.13 nmol/min/mg protein, respectively, mean ± SEM). 4PYR and its derivatives have positive effect on ecto-enzymes related with ATP degradation pathway. We conclude that these increases in extracellular enzyme activities are an adaptive response to decreased intracellular ATP and NAD arising from 4PYR uptake. These changes may protect the cells from the inflammatory result of external ATP degradation.