L-アルギニンの補充は、一酸化窒素合成を促進することにより、熱ストレス条件下での腸上皮バリアの分解を防ぎます

高い周囲温度への曝露または長時間の過度の身体活動に誘発される熱ストレス（HS）は、接合部を破壊することにより、主に腸の完全性に有害な影響を誘発することが知られています。L-アルギニン（L-ARG）と腸機能の改善との関連を考慮すると、この研究の仮説は、L-ARG補給がHS条件下での腸内バリアの破壊を防ぐことができるかどうかを評価することであり、L-ARG-がL-ARG-を理解することでした。誘導効果は、L-ARG代謝の主要な産物として一酸化窒素（NO）の維持に関連しています。この研究では、トランスウェルインサートで成長したヒト結腸直腸腺癌（CACO-2）細胞を異なるL-ARG濃度（0.4、1、および4 mmol/L）で前処理し、HSにさらした後、腸内障壁の完全性、ストレスのマーカーを曝露した後 - 関連するマーカー、およびNOレベルが決定されました。L-ARG剥離は、HS条件下で熱ショックタンパク質70およびヘムオキシゲナーゼ-1のmRNA発現を著しく増加させました。4mmol/L-ARG補給により、頭蓋骨硬化電気抵抗値とルシファーの黄色の透過性の増加のHS誘発性低下が防止される可能性があります。次に、L-ARGは、HS暴露細胞における接着接合タンパク質E-カドヘリンのダウンレギュレーションと非局在化を緩和しました。NOおよび誘導性NOシンターゼレベルは、HS暴露細胞で有意に減少しましたが、4 mmol/L-ARGの前処理によりこの減少が妨げられました。NOシンターゼ阻害剤L-Ng-ニトロアルギニンメチルエステルによる誘導性NOシンターゼの阻害は、トランセピセリアル電気耐性、ルシファーイエローフラックス、およびE-カダヘリン発現によって測定されるHS条件下での腸の完全性を保存するL-ARGの効果を廃止しました。要約すると、L-ARG補給は、HS条件下でNO合成を維持することにより、少なくとも部分的には、少なくとも部分的には腸上皮の完全性を保護します。

Heat stress (HS) induced by exposure to high ambient temperatures or prolonged excessive physical activities is known to primarily induce deleterious effects on the intestinal integrity by disrupting junctional complexes. Considering the association of l-arginine (l-Arg) with the improvement of gut function, the hypothesis of this study was to assess whether l-Arg supplementation can prevent the intestinal barrier disruption under HS conditions and to understand whether the l-Arg-induced effects are associated with maintaining nitric oxide (NO) as the major product of l-Arg metabolism. For this study, human colorectal adenocarcinoma (Caco-2) cells grown on Transwell inserts were pretreated with different l-Arg concentrations (0.4, 1, and 4 mmol/L), and after exposure to HS, markers of intestinal barrier integrity, stress-related markers, and NO levels were determined. l-Arg deprivation markedly increased the mRNA expression of heat shock protein 70 and heme-oxygenase-1 under HS conditions. The HS-induced drop in transepithelial electrical resistance values and increase in Lucifer Yellow permeability could be prevented by 4 mmol/L l-Arg supplementation. In turn, l-Arg mitigated the downregulation and delocalization of adherens junction protein E-cadherin in HS-exposed cells. NO and inducible NO synthase levels were significantly decreased in HS-exposed cells, whereas pretreatment with 4 mmol/L l-Arg prevented this decrease. Inhibition of inducible NO synthase by the NO synthase inhibitor l-NG-nitroarginine methyl ester abrogated the effect of l-Arg on preserving intestinal integrity under HS conditions as measured by transepithelial electrical resistance, Lucifer Yellow flux, and E-cadherin expression. In summary, l-Arg supplementation protects the intestinal epithelial integrity, at least partly, by maintaining NO synthesis under HS conditions.