培養ヒト線維芽細胞における低密度リポタンパク質受容体経路に対する血小板由来および内皮細胞由来成長因子の効果

ヒト血小板由来成長因子（PDGF）は、培養細胞における低密度リポタンパク質（LDL）受容体活性を刺激することが以前に示されています。研究を実施し、正常なヒト線維芽細胞におけるLDL受容体経路に対するPDGFの効果を詳細に描写し、LDL代謝、コレステロール代謝、およびDNA合成に対するPDGFの効果との関係を調査するために実施されました。PDGFの濃度の増加は、DNA合成と125-LDL細胞表面結合の両方で平行増加を刺激しました。PDGFの効果は、セルあたりの受容体部位の数が完全に増加し（最大4.3倍）、受容体親和性の変化（KD約2.0 nm）によるものでした。37度Cでの125-LDLの結合、内在化、および分解における並列PDGF濃度依存性の増加が観察されました。結果は、PDGF刺激細胞が静止細胞で見られるものと同一の方法で受容体結合LDLを代謝することを示しています。高度に精製されたPDGFを用いた単一の研究は、それがPDGF自体であり、この作業の大部分で使用される部分的に精製されたPDGF製剤の他の成分ではなく、観察された効果の原因であることを示しました。Hydroxymethylglutaryl CoA還元酵素活性に対するPDGFの効果、コレステロールのエステル化、およびLDL受容体のLDLによるダウンレギュレーションに関する研究が実施されました。これらの研究は、LDLコレステロールが受容体経路を介してPDGF刺激細胞に採取され、正常に利用可能になり、静止細胞で見られるものと同様の細胞内で代謝効果を持つように見えることを示しています。家族性高コレステロール血症の被験者からの線維芽細胞は、LDL受容体経路への影響がないか近いにもかかわらず、PDGFに対して正常なマイトジェン反応を示しました。最後に、内皮細胞由来成長因子の供給源として使用される内皮細胞条件付き培地（ECCM）でも研究が実施されました。ECCMはLDL結合の刺激においてPDGFに類似していたが、内在化されたLDLの分解が阻害されたという点で、PDGFとは著しく異なっていた。その結果、ECCM処理細胞は、LDLが存在するときにコレステロールのエステル化を効果的に増加させたり、ヒドロキシメチルグルタリルCOA還元酵素活性を抑制したりしませんでした。内皮細胞によって生成される物質を含むこれらの発見は、アテローム発生に重要な意味を持つ可能性があります。

Human platelet-derived growth factor (PDGF) has been previously shown to stimulate low density lipoprotein (LDL) receptor activity in cultured cells. Studies were conducted to delineate in detail the effects of PDGF on the LDL receptor pathway in normal human fibroblasts and to explore relationships between the effects of PDGF on LDL metabolism, on cholesterol metabolism, and on DNA synthesis. Increasing concentrations of PDGF stimulated parallel increases in both DNA synthesis and 125I-LDL cell surface binding. The effect of PDGF was due entirely to an increase (up to 4.3-fold) in the number of receptor sites per cell, and not to a change in receptor affinity (Kd approximately 2.0 nM). Parallel PDGF concentration-dependent increases in 125I-LDL binding, internalization, and degradation at 37 degrees C were observed. The results indicate that PDGF-stimulated cells metabolize receptor-bound LDL in a manner that is identical with that seen with quiescent cells. A single study with highly purified PDGF demonstrated that it was PDGF itself, and not some other component in the partially purified PDGF preparation used in most of this work, that was responsible for the observed effects. Studies were conducted on the effects of PDGF on hydroxymethylglutaryl CoA reductase activity, on cholesterol esterification, and on down-regulation by LDL of the LDL receptor. These studies indicated that LDL cholesterol taken into the PDGF-stimulated cell via the receptor pathway, appeared to become available normally and to have metabolic effects within the cell similar to those seen in quiescent cells. Fibroblasts from subjects with familial hypercholesterolemia showed a normal mitogenic response to PDGF, despite the absence or near absence of an effect on the LDL receptor pathway. Finally, studies were also conducted with endothelial cell-conditioned medium (ECCM), used as a source of the endothelial cell-derived growth factor. ECCM was similar to PDGF in stimulating LDL binding, but differed strikingly from PDGF in that the degradation of internalized LDL was inhibited. As a result, ECCM-treated cells did not effectively increase cholesterol esterification or suppress hydroxymethylglutaryl CoA reductase activity when LDL was present. These findings with substances produced by endothelial cells may have important implications for atherogenesis.