ビタミンCは、ROS-AKT/MTORシグナル伝達経路を介してピロプトーシスを阻害することにより、LPS誘発性心筋損傷を緩和します。

背景：敗血症におけるビタミンCの有効性は議論の余地があります。ビタミンCがリポ多糖（LPS）を誘発する心筋損傷を阻害することにより、心筋障害を緩和できるかどうかは研究されていません。この研究は、in vitroでのLPS誘発性心筋損傷に対するビタミンCの効果を評価することを目的としています。 方法：H9C2細胞を指定されたLPS濃度で処理し、次にCCK-8アッセイによって細胞生存率を評価しました。乳酸デヒドロゲナーゼ（LDH）、CK-MB、IL-18およびIL-1βのレベルは、酵素結合免疫吸着アッセイ（ELISA）によって検査されました。細胞内反応性酸素種（ROS）のレベルは、蛍光プローブジクロロジヒドロフルオレセインジアセテート（DCFH-DA）を使用して測定されました。ウエスタンブロットアッセイを実施して、ROS関連タンパク質ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸オキシダーゼ4（NOX4）およびナド様受容体（NLR）ファミリーピリンドメイン（NLRP3）、カスペーゼ-1、ガスダーミンD（GSDMD）などのピリンドメインなどのパイロプトーシス関連タンパク質のレベルを決定するために実施されました。次に、AKT阻害剤MK-2206を適用して、シグナル伝達経路を探索しました。最後に、H9C2細胞は、コントロールグループ、LPSグループ、ビタミンC+LPSグループ、およびN-アセチル-L-シュステイン（NAC）+LPSグループに分割されました。細胞内ROS、関連するタンパク質のレベル、細胞生存率、およびLDH、CK-MB、IL-18、IL-1βの放出を調べました。 結果：LPSは細胞生存率を低下させ、H9C2細胞のROSおよびPyroptosisを用量依存的に誘導しました。さらに、LPSはH9C2細胞のAKT/MTOR経路を活性化しました。AKT阻害剤MK-2206は、細胞内ROSレベルを変化させることなく、Pyroptosisを抑制することにより、LPS誘発性死からH9C2細胞を保護しました。ビタミンCは、LPS処理H9C2細胞の細胞内ROSおよび細胞の透析症を有意に阻害しました。さらに、ビタミンCはAkt/mTOR経路の活性化を抑制しました。 結論：我々のデータは、ビタミンCがROS-AKT/mTORシグナル伝達経路を介して乳酸症を阻害することによりLPS誘発性心筋損傷を緩和し、したがって敗血症誘発性心筋機能障害の予防に関する新しい洞察を提供することを示唆しています。

BACKGROUND: The efficacy of vitamin C in sepsis remains controversial. Whether vitamin C can alleviate lipopolysaccharide (LPS)-induced myocardial injury by inhibiting pyroptosis has not been studied. This study aimed to evaluate the effects of vitamin C on LPS-induced myocardial injury in vitro. METHODS: H9C2 cells were treated with indicated concentrations of LPS, and the cell viability was then assessed by CCK-8 assay. The levels of lactate dehydrogenase (LDH), CK-MB, IL-18 and IL-1β were examined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The levels of intracellular reactive oxygen species (ROS) were measured using the fluorescent probe dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA). Western blot assays were conducted to determine the levels of the ROS-associated protein nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase 4 (Nox4) and pyroptosis-associated proteins, such as NOD-like receptor (NLR) family pyrin domain containing 3 (NLRP3), caspase-1 and gasdermin D (GSDMD). The AKT inhibitor MK-2206 was then applied to explore the signalling pathway. Finally, H9C2 cells were divided into the control group, LPS group, vitamin C + LPS group, and N-acetyl-L-cysteine (NAC) + LPS group. The intracellular ROS, levels of associated proteins, cell viability, and release of LDH, CK-MB, IL-18 and IL-1β were examined. RESULTS: LPS decreased cell viability and induced ROS and pyroptosis in H9C2 cells in a dose-dependent manner. Moreover, LPS activated the AKT/mTOR pathway in H9C2 cells. The AKT inhibitor MK-2206 protected H9C2 cells from LPS-induced death by suppressing pyroptosis, without changing intracellular ROS level. Vitamin C significantly inhibited intracellular ROS and cell pyroptosis in LPS-treated H9C2 cells. Moreover, vitamin C suppressed the activation of the AKT/mTOR pathway. CONCLUSIONS: Our data suggest that vitamin C alleviates LPS-induced myocardial injury by inhibiting pyroptosis via the ROS-AKT/mTOR signalling pathway and thus provide novel insights into the prevention of sepsis-induced myocardial dysfunction.