スペルミジンは、老化した内皮細胞の血管新生能力を改善し、老化したマウスの虚血誘発性血管新生を促進します

老化は、少なくとも部分的に血管新生能力障害を介して、虚血性心血管疾患の罹患率と死亡率の増加と密接に関連しています。内皮細胞（ECS）は血管新生において重要な役割を果たし、老化中の血管新生能力は低下します。スペルミジンは天然に存在するポリアミンであり、その食事補給は、酵母、ワーム、ハエ、マウスなどのさまざまな種で、異なる老化と健康的な寿命を延ばす効果を示しています。ここでは、in vitroおよびin vivoの両方で、血管新生の加齢に伴う低下に対するスペルミジン補給の影響を調査します。細胞内ポリアミン含有量は、複製老化ECで減少し、その後スペルミジン補給によって回収されました。我々の発見は、スペルミジンの補給により、老化表現型に影響を与えることなく、移動やチューブの形成を含む老化ECの血管新生能力の低下が改善されたことが明らかになりました。機械的に、スペルミジンはオートファジーとマイトファジーの両方を促進し、老化ECのミトコンドリアの品質を改善しました。虚血誘発性血管新生は、マウスの後肢虚血モデルを使用して評価されました。虚血性筋肉の四肢の血流の回復と血管新生は、若いマウスと比較してかなり損なわれていました。注目すべきことに、食事性スペルミジンは虚血誘発血管新生を有意に促進し、虚血性肢、特に老化したマウスの血流回復を改善しました。我々の結果は、スペルミジンの新しい血管新生機能を明らかにし、虚血性疾患に対する治療の可能性を示唆しています。

Aging is closely associated with the increased morbidity and mortality of ischemic cardiovascular disease, at least partially through impaired angiogenic capacity. Endothelial cells (ECs) play a crucial role in angiogenesis, and their angiogenic capacity declines during aging. Spermidine is a naturally occurring polyamine, and its dietary supplementation has exhibited distinct anti-aging and healthy lifespan-extending effects in various species such as yeast, worms, flies, and mice. Here, we explore the effects of spermidine supplementation on the age-related decline in angiogenesis both in vitro and in vivo. Intracellular polyamine contents were reduced in replicative senescent ECs, which were subsequently recovered by spermidine supplementation. Our findings reveal that spermidine supplementation improved the declined angiogenic capacity of senescent ECs, including migration and tube-formation, without affecting the senescence phenotypes. Mechanistically, spermidine enhanced both autophagy and mitophagy, and improved mitochondrial quality in senescent ECs. Ischemia-induced neovascularization was assessed using the hind-limb ischemia model in mice. Limb blood flow recovery and neovascularization in the ischemic muscle were considerably impaired in aged mice compared to young ones. Of note, dietary spermidine significantly enhanced ischemia-induced angiogenesis, and improved the blood flow recovery in the ischemic limb, especially in aged mice. Our results reveal novel proangiogenic functions of spermidine, suggesting its therapeutic potential against ischemic disease.