ZERO WORLD RESEARCHアミノ酸・有機酸の学術文献データベース

Elevated branched-chain amino acid promotes atherosclerosis progression by enhancing mitochondrial-to-nuclear H2O2-disulfide HMGB1 in macrophages.

分岐鎖アミノ酸の上昇はミトコンドリアから核へのH2O2-ジスルフィドHMGB1を増強することで動脈硬化の進行を促進する (機械翻訳の邦題)

Redox biology2023Zhao S, Zhou L, Wang Q, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象ヒト・動物 併記

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
ヒト・動物 併記
出版年
2023
出典
doi.org
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表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
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確認段階
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公開

日本語要約(機械生成)

分岐鎖アミノ酸(BCAA)は必須アミノ酸であり、健康維持に不可欠であるが、血中BCAA濃度の上昇は代謝疾患や心血管疾患と関連することが報告されている。本研究では、ヒトコホート研究により血漿BCAA濃度の上昇が冠動脈疾患の独立した危険因子であることを見出した。また、高コレステロール食を負荷したApoE欠損マウスを用いた動脈硬化モデルにおいて、BCAA摂取はプラーク量・不安定性・炎症を有意に増加させた。さらに、BCAA異化能の低下が患者単球や動脈硬化マウスのマクロファージで認められ、マクロファージのBCAA異化能を改善すると動脈硬化が軽減した。タンパク質スクリーニングによりHMGB1がBCAAの標的分子として同定され、過剰なBCAAはミトコンドリアから核へのH2O2依存的な経路でジスルフィド型HMGB1の形成と分泌を誘導し、炎症性マクロファージを活性化した。核標的カタラーゼの過剰発現による核内H2O2の除去はBCAA誘導性炎症を抑制した。これらの結果から、BCAA上昇はレドックス制御されたHMGB1の核外移行と炎症性マクロファージ活性化を介して動脈硬化を促進することが示され、過剰なBCAA摂取制限とBCAA異化促進が動脈硬化予防の有望な戦略となる可能性が示唆された。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

As the essential amino acids, branched-chain amino acid (BCAA) from diets is indispensable for health. BCAA supplementation is often recommended for patients with consumptive diseases or healthy people who exercise regularly. Latest studies and ours reported that elevated BCAA level was positively correlated with metabolic syndrome, diabetes, thrombosis and heart failure. However, the adverse effect of BCAA in atherosclerosis (AS) and its underlying mechanism remain unknown. Here, we found elevated plasma BCAA level was an independent risk factor for CHD patients by a human cohort study. By employing the HCD-fed ApoE-/- mice of AS model, ingestion of BCAA significantly increased plaque volume, instability and inflammation in AS. Elevated BCAA due to high dietary BCAA intake or BCAA catabolic defects promoted AS progression. Furthermore, BCAA catabolic defects were found in the monocytes of patients with CHD and abdominal macrophages in AS mice. Improvement of BCAA catabolism in macrophages alleviated AS burden in mice. The protein screening assay revealed HMGB1 as a potential molecular target of BCAA in activating proinflammatory macrophages. Excessive BCAA induced the formation and secretion of disulfide HMGB1 as well as subsequent inflammatory cascade of macrophages in a mitochondrial-nuclear H2O2 dependent manner. Scavenging nuclear H2O2 by overexpression of nucleus-targeting catalase (nCAT) effectively inhibited BCAA-induced inflammation in macrophages. All of the results above illustrate that elevated BCAA promotes AS progression by inducing redox-regulated HMGB1 translocation and further proinflammatory macrophage activation. Our findings provide novel insights into the role of animo acids as the daily dietary nutrients in AS development, and also suggest that restricting excessive dietary BCAA consuming and promoting BCAA catabolism may serve as promising strategies to alleviate and prevent AS and its subsequent CHD.

MeSH

Amino Acids, Branched-ChainAnimalsAtherosclerosisCohort StudiesHMGB1 ProteinHumansHydrogen PeroxideInflammationMacrophagesMice

DOI 10.1016/j.redox.2023.102696

PMID 37058999

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