心臓の主要な細胞タイプにおけるCD38の特性：内皮細胞は、NAD（P）Hの枯渇を引き起こす低酸素再酸素化による活性化を伴うCD38を高度に発現します。

NAD（P）+ - 加水分解酵素CD38は、虚血と再灌流の過程で心臓で活性化され、NAD（P）（H）の枯渇を引き起こします。ただし、心臓の主要な細胞タイプにおけるCD38の存在と役割は不明です。したがって、心筋細胞、内皮細胞、および線維芽細胞におけるCD38の存在と機能を特徴付けます。これらの細胞のCD38を包括的に評価するために、mRNAを介した遺伝子転写、およびタンパク質発現と酵素活性を測定しました。内皮細胞はCD38を強く発現しましたが、線維芽細胞の中間レベルを持つ心筋細胞には低発現のみが存在しました。内皮細胞におけるこの高レベルの発現と、内皮機能障害の病因におけるCD38の提案された役割を考慮して、内皮細胞を低酸素レオキシゲン化にかけ、CD38の発現と活性に対するこのストレスの効果を特徴付けました。活性ベースのCD38イメージング法とCD38活性アッセイを使用して、正常酸素および低酸素レオキシゲン化内皮細胞におけるCD38活性を特徴づけ、低酸素再酸素化後に顕著なCD38活性化が見られました。低酸素再酸素化誘発性CD38活性化が内皮細胞に及ぼす影響をテストするために、NAD（P）（H）レベルと内皮原酸化酸化物シンターゼ（ENOS）由来のNO産生を測定しました。NOの喪失とスーパーオキシド産生の増加を伴うマークされたNADP（H）枯渇は、CD38阻害またはノックダウンによって防止された低酸素レオキシゲン化後に発生しました。したがって、内皮細胞は、CD38を介したNADP（H）の枯渇を引き起こす低酸素レオキシゲン化によって活性化されるCD38の高発現を持ち、ENOSを介したNO生成とENOSの除去の増加を伴います。これは、内皮におけるCD38の重要性を示しており、CD38が虚血性内皮機能障害を引き起こす基礎を説明しています。

The NAD(P)+-hydrolyzing enzyme CD38 is activated in the heart during the process of ischemia and reperfusion, triggering NAD(P)(H) depletion. However, the presence and role of CD38 in the major cell types of the heart are unknown. Therefore, we characterize the presence and function of CD38 in cardiac myocytes, endothelial cells, and fibroblasts. To comprehensively evaluate CD38 in these cells, we measured gene transcription via mRNA, as well as protein expression and enzymatic activity. Endothelial cells strongly expressed CD38, while only low expression was present in cardiac myocytes with intermediate levels in fibroblasts. In view of this high level expression in endothelial cells and the proposed role of CD38 in the pathogenesis of endothelial dysfunction, endothelial cells were subjected to hypoxia-reoxygenation to characterize the effect of this stress on CD38 expression and activity. An activity-based CD38 imaging method and CD38 activity assays were used to characterize CD38 activity in normoxic and hypoxic-reoxygenated endothelial cells, with marked CD38 activation seen following hypoxia-reoxygenation. To test the impact of hypoxia-reoxygenation-induced CD38 activation on endothelial cells, NAD(P)(H) levels and endothelial nitric oxide synthase (eNOS)-derived NO production were measured. Marked NADP(H) depletion with loss of NO and increase in superoxide production occurred following hypoxia-reoxygenation that was prevented by CD38 inhibition or knockdown. Thus, endothelial cells have high expression of CD38 which is activated by hypoxia-reoxygenation triggering CD38-mediated NADP(H) depletion with loss of eNOS-mediated NO generation and increased eNOS uncoupling. This demonstrates the importance of CD38 in the endothelium and explains the basis by which CD38 triggers post-ischemic endothelial dysfunction.