キヌレニン経路に沿ったトリプトファン代謝のヒト単核細胞媒介低密度リポタンパク質酸化の関与のインターフェロンガンマによる阻害

この研究では、HAMのF-のヒト末梢血単核細胞（PBMC）および単球由来マクロファージ（MDM）によって媒介される低密度リポタンパク質（LDL）酸化の初期段階のインターフェロンガンマ（IFNガンマ）による潜在的な阻害を調べました。生理学的量のL-トリプトファン（TRP）を補充した10培地。LDLの主要な抗酸化物質（すなわち、アルファトコフェロール）の消費と酸化の標的（コレステリリノレアティーとコレステリララキドネート）を測定することにより、LDL酸化を評価しました（コレステリリノレア酸とコレステリララキドネート）。PBMCまたはMDMのIFNガンマへの曝露により、培地中のキヌレニン、アントラニルおよび3-ヒドロキシアントラニル酸（3HAA）の併用による細胞外TRPの分解が誘発されました。3HAAの形成ですが、TRP分解もキヌレニンとアントラニル酸の形成も、濃度依存的に低量のジフェニレンヨードニウム（DPI）によって阻害されました。酸化的TRP代謝とは対照的に、ヒトPBMCまたはMDMのIFNガンマへの曝露はアルギニンの分解を誘発することができず、亜硝酸塩は細胞上清では検出されず、これらの条件下で一酸化窒素シンターゼが誘導されなかったことを示しています。TRP添加F-10培地におけるLDLのインキュベーションは、PBMCまたはMDMの存在下で加速されたが、TRP分解とIFNガンマの存在下で強く阻害されたリポタンパク質の時間依存性酸化をもたらしました。3HAAの形成が誘導されました。対照的に、TRPを実質的に欠いているF-10培地でPBMCまたはMDMにIFNガンマを追加した場合、細胞加速LDL酸化の阻害は観察されませんでした。IFNガンマの非存在下でPBMCまたは精製単球に添加した外因性3HAAも、濃度依存的にLDL酸化を阻害した。DPIによる3HAAのIFNガンマ誘導形成の選択的阻害により、PBMCおよびMDM媒介LDL酸化の両方に対するこのサイトカインの阻害作用の復帰が生じました。これらの結果は、ヒトPBMCまたはin vitroでのMDMのIFNガンマ処理が、これらの細胞によって引き起こされるLDL酸化の程度を減衰させることを示しており、3HAAの形成によるTRP分解がこの阻害活性の主要な要因であることを示しています。

In this study we examined the potential inhibition by interferon-gamma (IFN gamma) of the early stages of low density lipoprotein (LDL) oxidation mediated by human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and monocyte-derived macrophages (MDM) in Ham's F-10 medium supplemented with physiological amounts of L-tryptophan (Trp). We assessed LDL oxidation by measuring the consumption of LDL's major antioxidant (i.e., alpha-tocopherol) and targets for oxidation (cholesteryllinoleate and cholesterylarachidonate), together with the accumulation of cholesterylester hydroperoxides and the increase in relative electrophoretic mobility of the lipoprotein particle. Exposure of PBMC or MDM to IFN gamma induced the degradation of extracellular Trp with concomitant accumulation of kynurenine, anthranilic and 3-hydroxyanthranilic acid (3HAA) in the culture medium. Formation of 3HAA, but neither Trp degradation nor formation of kynurenine and anthranilic acid, was inhibited by low amounts of diphenylene iodonium (DPI) in a concentration-dependent manner. In contrast to oxidative Trp metabolism, exposure of human PBMC or MDM to IFN gamma failed to induce degradation of arginine, and nitrite was not detected in the cell supernatant, indicating that nitric oxide synthase was not induced under these conditions. Incubation of LDL in Trp-supplemented F-10 medium resulted in a time-dependent oxidation of the lipoprotein that was accelerated in the presence of PBMC or MDM but inhibited strongly in the presence of both cells and IFN gamma, i.e., when Trp degradation and formation of 3HAA were induced. In contrast, when IFN gamma was added to PBMC or MDM in F-10 medium that was virtually devoid of Trp, inhibition of cell-accelerated LDL oxidation was not observed. Exogenous 3HAA added to PBMC or purified monocytes in the absence of IFN gamma also strongly and in a concentration-dependent manner inhibited LDL oxidation. Selective inhibition of IFN gamma-induced formation of 3HAA by DPI caused reversion of the inhibitory action of this cytokine on both PBMC- and MDM-mediated LDL oxidation. These results show that IFN gamma treatment of human PBMC or MDM in vitro attenuates the extent of LDL oxidation caused by these cells, and indicate that Trp degradation with formation of 3HAA is a major contributing factor to this inhibitory activity.