骨格筋特異的PGC-1αの過剰発現は、アポリポタンパク質Eノックアウトマウスのアテローム性動脈硬化症を抑制します

持久力運動トレーニングは、アテローム性動脈硬化を防ぎます。ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γコアクチベーター-1α（PGC-1α）は、骨格筋からのミオカイン分泌を増加させ、これらのミオカインは複数の臓器の機能に影響を与えることが示されています。持久力運動トレーニングは、骨格筋のPGC-1α発現を増加させるため、骨格筋特異的PGC-1αの過剰発現がアテローム性動脈硬化症を抑制するかどうかを調査しました。アポリポタンパク質Eノックアウト（APOE-KO）/PGC-1αマウスは、ApoE-KOマウスの骨格筋にPGC-1αを過剰発現し、アテローム性動脈硬化性プラーク領域、自然活性、血漿脂質プロファイル、および大動脈遺伝子発現発現領域を犠牲にしました。測定されました。免疫組織化学分析も実施されました。APOE-KO/PGC-1αマウスのアテローム性動脈硬化病変は、血管細胞接着分子-1（VCAM-1）および単球化学誘引剤タンパク質-1（MCP-1）の減少に付随するAPOE-KOマウスのアテローム性病変よりも40％小さかった）大動脈のmRNAおよびタンパク質レベル。自発的な活性と血漿脂質プロファイルは、骨格筋におけるPGC-1αの過剰発現によって変化しませんでした。ヒト臍静脈内皮細胞では、イリシンおよびβ-アミノイソ酪酸（BAIBA）であるPGC-1α依存性ミオカインでは、腫瘍壊死因子α誘発VCAM-1遺伝子およびタンパク質発現を阻害しました。Baibaはまた、TNFα誘発MCP-1遺伝子発現を阻害しました。これらの結果は、PGC-1αの骨格筋特異的過剰発現がアテローム性動脈硬化症を抑制し、PGC-1α依存性ミオカインが観察された予防効果に関与している可能性があることを示した。

Endurance exercise training prevents atherosclerosis. Peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1α (PGC-1α) increases myokine secretion from the skeletal muscle, and these myokines have been shown to affect the function of multiple organs. Since endurance exercise training increases PGC-1α expression in skeletal muscles, we investigated whether skeletal muscle-specific PGC-1α overexpression suppresses atherosclerosis. Apolipoprotein E-knockout (ApoE-KO)/PGC-1α mice, which overexpress PGC-1α in the skeletal muscle of ApoE-KO mice, were sacrificed, and the atherosclerotic plaque area, spontaneous activity, plasma lipid profile, and aortic gene expression were measured. Immunohistochemical analyses were also performed. The atherosclerotic lesions in ApoE-KO/PGC-1α mice were 40% smaller than those in ApoE-KO mice, concomitant with the reduction in vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) mRNA and protein levels in the aorta. Spontaneous activity and plasma lipid profiles were not changed by the overexpression of PGC-1α in the skeletal muscle. In human umbilical vein endothelial cells, Irisin and β-aminoisobutyric acid (BAIBA), PGC-1α-dependent myokines, inhibited the tumor necrosis factor α-induced VCAM-1 gene and protein expression. BAIBA also inhibited TNFα-induced MCP-1 gene expression. These results showed that the skeletal muscle-specific overexpression of PGC-1α suppresses atherosclerosis and that PGC-1α-dependent myokines may be involved in the preventive effects observed.