Endothelial Cell Metabolism in Atherosclerosis

doi:10.3389/fcell.2018.00082

审查

.2018年8月7日6:82。

doi:10.3389/fcell.2018.00082。 2018年eCollection。

动脉粥样硬化中的内皮细胞代谢

科斯塔·西奥多罗¹, Reinier A Boon公司^1 2 三

附属公司

¹德国法兰克福歌德大学心血管再生研究所分子医学中心。
²德国心血管研究中心DZHK，德国柏林莱茵-梅因合作伙伴网站。
^三荷兰阿姆斯特丹VU大学医学中心阿姆斯特丹心血管科学生理学系。

采购管理信息： 30131957
预防性维修识别码： PMC6090045型
内政部： 10.3389/f电话.2018.00082

审查

动脉粥样硬化中的内皮细胞代谢

科斯塔·西奥多罗等。前电池开发生物. 2018.

.2018年8月7日6:82。

doi:10.3389/fcell.2018.00082。 2018年eCollection。

作者

科斯塔·西奥多罗¹, Reinier A Boon公司^1 2 三

附属公司

¹德国法兰克福歌德大学心血管再生研究所分子医学中心。
²德国心血管研究中心DZHK，德国柏林莱茵-梅因合作伙伴网站。
^三荷兰阿姆斯特丹VU大学医学中心阿姆斯特丹心血管科学生理学系。

采购管理信息： 30131957
预防性维修识别码： PMC6090045型
内政部： 10.3389/fc电话2018.00082

摘要

动脉粥样硬化及其后遗症，如心肌梗死和中风，是世界范围内的主要死亡原因。血管内皮细胞（EC）在血管稳态和疾病中起着关键作用。动脉粥样硬化及其独立危险因素，包括糖尿病、肥胖和衰老，以内皮细胞活化和功能障碍为特征。代谢途径已成为许多EC功能的关键调节器，包括血管生成、炎症和屏障功能，这些过程在动脉粥样硬化形成过程中被解除调控。在这篇综述中，我们强调了葡萄糖、脂肪酸和氨基酸代谢在生理和病理状态下EC功能中的作用，特别是动脉粥样硬化、糖尿病、肥胖和衰老。

关键词：老化；动脉粥样硬化；内皮细胞；高血糖；高脂血症；炎症；新陈代谢。

PubMed免责声明

数字

图1
健康内皮细胞中葡萄糖、脂肪酸和氨基酸代谢的简要概述。葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白（GLUTs）进入内皮细胞，葡萄糖转运蛋白通过己糖激酶（HK）以三磷酸腺苷（ATP）为代价转化为葡萄糖-6-磷酸（G6P）。G6P可以转化为糖原储存或用于磷酸戊糖氧化途径（PPP）。氧化PPP生成还原型谷胱甘肽（GSH）和5-磷酸核糖（R5P），分别用于抗氧化防御和核苷酸合成。G6P可以进一步代谢为果糖-6-磷酸（F6P），在己糖胺生物合成途径（HBP）中，F6P转化为尿苷二磷酸N-乙酰氨基葡萄糖（UDP-GlcNAc），这是一种用于蛋白质糖基化的底物。F6P也可以通过6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶3（PFKF3B）（EC的主要亚型）转化为果糖-2,16-二磷酸（F2,6BP）。F2,6BP是磷酸果糖激酶1（PFK1）的正变构调节因子，可将F6P转化为果糖-1,6-二磷酸（F1,6P）₂)，进一步代谢为甘油醛-3-磷酸（G3P）。G3P和F6P可以通过转酮酶（TK）用于非氧化PPP，最终产生R5P。G3P还可以经历几个转换步骤，从而从二磷酸腺苷（ADP）和丙酮酸产生ATP，丙酮酸可以进一步代谢为乳酸。在被脂肪酸（FA）转运体（FATP）摄取或通过被动扩散后，FA通过与辅酶A（CoA）偶联而被代谢激活。为了使脂肪酸氧化（FAO）发生，脂肪酸必须被导入线粒体，这是由酰基肉碱穿梭系统进行的。在外线粒体膜（OMM），肉碱棕榈酰转移酶1（CPT1）将FA-CoA转化为FA-carnitines，这有助于FA通过内线粒体膜（IMM）运输，在线粒体膜（位于IMM中）中，CPT2将FA转化回FA-CoA。FAO生成ATP和乙酰辅酶A，用于三羧酸循环（TCA）。TCA中间体用于核苷酸合成或FA生产，由脂肪酸合成酶（FAS）促进。脂肪酸可以储存在脂滴中，转化为磷脂以维持细胞膜，或用于蛋白质的脂质修饰。氨基酸（AA）谷氨酰胺是内皮细胞中消耗最多的AA。一旦进入细胞，谷氨酰胺被谷氨酰胺酶1（GLS1）转化为谷氨酸，谷氨酰胺酶进一步代谢为α-酮戊二酸（αKG），这是TCA循环中的关键中间体。通过几个代谢步骤，αKG转化为草酰乙酸（OAA），可用于生成天冬氨酸AA。天门冬氨酸可以用作核苷酸合成的前体，或通过天门冬酰胺合成酶（ASNS）利用谷氨酰胺的氨基团转化为AA天门冬胺，从而生成谷氨酸。ECs中另一个重要的AA是精氨酸，精氨酸用于利用烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）作为辅助因子生成抗动脉粥样硬化气体分子一氧化氮。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶；GFPT1，谷氨酰胺：果糖-6-磷酸酰胺转移酶1；GSSG，氧化谷胱甘肽；NADP公司⁺，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。

图2
动脉粥样硬化中的内皮代谢。内皮细胞（EC）暴露于高单向层流剪切应力（LSS）下，通过转录因子Krüppel-like factor 2（KLF2）激活动脉粥样硬化保护信号，KLF2可减少糖酵解并保持EC处于静止状态。相反，动脉粥样硬化区域受到低干扰的LSS通过核因子κB（NF-κB）/缺氧诱导因子1α（HIF1α）轴和机械转换器Yes-associated protein（YAP）和带PDZ结合基序的转录辅激活子（TAZ）增强EC糖酵解。在动脉粥样硬化过程中，内皮细胞暴露于促炎环境[例如细胞因子白细胞介素1β（IL-1β）和肿瘤坏死因子α（TNFα）]，这也增强了内皮细胞的糖酵解。在进展性病变中，巨噬细胞（MΦ）开始分泌促血管生成因子，导致斑块内新生血管。促血管生成因子，如血管内皮生长因子（VEGF），可增强内皮细胞的糖酵解，以支持增殖和迁移。此外，内皮细胞中FAO的减少使其易发生内皮-间充质转化（EndMT），这可能会影响斑块的稳定性。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

内皮细胞代谢：动脉粥样硬化的新参与者？基本原则和治疗机会。
Pircher A、Treps L、Bodrug N、Carmeliet P。 Pircher A等人。动脉粥样硬化。2016年10月；253:247-257. doi:10.1016/j.动脉粥样硬化.2016.08.011。Epub 2016年8月20日。动脉粥样硬化。2016 采购管理信息：27594537 审查。
血管内皮在代谢平衡中的新作用。
Pi X、Xie L、Patterson C。 Pi X等人。 Circ Res.2018年8月3日；123(4):477-494. doi:10.1161/CIRCRESAHA.118.313237。 2018年Circ Res。采购管理信息：30355249 免费PMC文章。审查。
正常和异常糖代谢中的内皮功能障碍。
Esper RJ、Vilariño JO、Machado RA、Paragano A。 Esper RJ等人。高级心脏病学。2008;45:17-43. doi:10.1159/000115120。 Adv Cardiol公司。2008 采购管理信息：18230954 审查。
高血糖引起的内皮功能障碍是动脉粥样硬化的诱因。
Nakagami H、Kaneda Y、Ogihara T、Morishita R。 Nakagami H等人。《当前糖尿病评论》，2005年2月；1(1):59-63. doi:10.2174/1573399052952550。《当前糖尿病评论》，2005年。采购管理信息：18220582 审查。
促进内皮细胞驱动的代谢途径。
Li X、Kumar A、Carmeliet P。李X等。《生理学年鉴》。2019年2月10日；81:483-503. doi:10.1146/annurev-physiol-020518-114731。《生理学年鉴》。2019 采购管理信息：30742787 审查。

查看所有类似文章

引用人

APOL1号机组非裔美国人当前和过去吸烟者中风患病率的相关风险变量。
Rakic JM、Pullinger CR、Van Blarigan EL、Movsesyan I、Stock EO、Malloy MJ、Kane JP。 Rakic JM等人。 J Am Heart Assoc.2023年12月19日；12（24）：e030796。doi:10.1161/JAHA.123.030796。Epub 2023年12月12日。美国心脏协会杂志，2023年。采购管理信息：38084718 免费PMC文章。
自主代谢重编程和氧化应激是急性心肌梗死患者内皮功能障碍的特征。
Zodda E、Tura-Ceide O、Mills NL、Tarragó-Celada J、Carini M、Thomson TM、Cascante M。 Zodda E等人。埃利夫。2023年11月28日；12:e86260。doi:10.7554/寿命82660。埃利夫。2023 采购管理信息：38014932 免费PMC文章。
中间单核细胞和循环内皮细胞：与冠心病和2型糖尿病患者动脉粥样硬化严重程度的相关性。
Kologrivova IV、Suslova TE、Koshelskaya OA、Kravchenko ES、Kharitonova OA，Romanova EA、Vyrostkova AI、Boshchenko AA。 Kologrivova IV等人。生物医学。2023年10月27日；11(11):2911. doi:10.3390/生物医学11112911。生物医学。2023 采购管理信息：38001912 免费PMC文章。
动脉粥样硬化的新曙光：血管内皮细胞的衰老和死亡。
Bu LL、Yuan HH、Xie LL、Guo MH、Liao DF、Zheng XL。 Bu LL等人。国际分子科学杂志。2023年10月13日；24(20):15160. doi:10.3390/ijms242015160。国际分子科学杂志。2023 采购管理信息：37894840 免费PMC文章。审查。
代谢性疾病中循环非编码RNA的临床相关性：强调肥胖、糖尿病、心血管疾病和代谢综合征。
Dandare A、Khan MJ、Naeem A、Liaquat A。 Dandare A等人。基因疾病。2022年6月3日；10(6):2393-2413. doi:10.1016/j.gendis.2022.05.022。eCollection 2023年11月。基因疾病。2022 采购管理信息：37554181 免费PMC文章。审查。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Adeva-Anany M.M.、Gonzalez-Lucan M.、Donapetry-Garcia C.、Fernandez-Fernandez C.、Ameneiros-Rodriguez E.（2016）。人类的糖原代谢。BBA临床。5, 85–100. 10.1016/j.bbacli.2016.02.001-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Barth E.、Stammler G.、Speiser B.和Schaper J.（1992年）。10种不同动物（包括人巨细胞）心肌线粒体和肌丝的超微结构定量。心脏病。24, 669–681. 10.1016/0022-2828（92）93381-S-内政部-公共医学
1. Bertero T.、Oldham W.M.、Cottill K.A.、Pisano S.、Vanderpool R.R.、Yu Q.等人。(2016). 血管僵硬机制激活YAP/TAZ依赖性谷氨酸分解，从而驱动肺动脉高压。临床杂志。投资。126, 3313–3335. 10.1172/JCI86387-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Blouin A.、Bolender R.P.、Weibel E.R.（1977年）。大鼠肝实质中肝细胞和非肝细胞之间的细胞器和膜的分布。体视学研究。《细胞生物学杂志》。72, 441–455. 10.1083/jcb.72.2.441-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Brunet A.、Rando T.A.（2017年）。老化干细胞中表观遗传和代谢之间的相互作用。货币。操作。细胞生物学。45, 1–7. 2016年10月10日/j.ceb.2016.12.009-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

行动

LinkOut-更多资源

全文源
其他文献来源
- scite智能引文

[1] Adeva-Anany M.M.、Gonzalez-Lucan M.、Donapetry-Garcia C.、Fernandez-Fernandez C.、Ameneiros-Rodriguez E.（2016）。人类的糖原代谢。BBA临床。5, 85–100. 10.1016/j.bbacli.2016.02.001-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[2] Adeva-Anany M.M.、Gonzalez-Lucan M.、Donapetry-Garcia C.、Fernandez-Fernandez C.、Ameneiros-Rodriguez E.（2016）。人类的糖原代谢。BBA临床。5, 85–100. 10.1016/j.bbacli.2016.02.001-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[3] Barth E.、Stammler G.、Speiser B.和Schaper J.（1992年）。10种不同动物（包括人巨细胞）心肌线粒体和肌丝的超微结构定量。心脏病。24, 669–681. 10.1016/0022-2828（92）93381-S-内政部-公共医学

[4] Barth E.、Stammler G.、Speiser B.和Schaper J.（1992年）。10种不同动物（包括人巨细胞）心肌线粒体和肌丝的超微结构定量。心脏病。24, 669–681. 10.1016/0022-2828（92）93381-S-内政部-公共医学

[5] Bertero T.、Oldham W.M.、Cottill K.A.、Pisano S.、Vanderpool R.R.、Yu Q.等人。(2016). 血管僵硬机制激活YAP/TAZ依赖性谷氨酸分解，从而驱动肺动脉高压。临床杂志。投资。126, 3313–3335. 10.1172/JCI86387-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[6] Bertero T.、Oldham W.M.、Cottill K.A.、Pisano S.、Vanderpool R.R.、Yu Q.等人。(2016). 血管僵硬机制激活YAP/TAZ依赖性谷氨酸分解，从而驱动肺动脉高压。临床杂志。投资。126, 3313–3335. 10.1172/JCI86387-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[7] Blouin A.、Bolender R.P.、Weibel E.R.（1977年）。大鼠肝实质中肝细胞和非肝细胞之间的细胞器和膜的分布。体视学研究。《细胞生物学杂志》。72, 441–455. 10.1083/jcb.72.2.441-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Blouin A.、Bolender R.P.、Weibel E.R.（1977年）。大鼠肝实质中肝细胞和非肝细胞之间的细胞器和膜的分布。体视学研究。《细胞生物学杂志》。72, 441–455. 10.1083/jcb.72.2.441-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[9] Brunet A.、Rando T.A.（2017年）。老化干细胞中表观遗传和代谢之间的相互作用。货币。操作。细胞生物学。45, 1–7. 2016年10月10日/j.ceb.2016.12.009-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Brunet A.、Rando T.A.（2017年）。老化干细胞中表观遗传和代谢之间的相互作用。货币。操作。细胞生物学。45, 1–7. 2016年10月10日/j.ceb.2016.12.009-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

动脉粥样硬化中的内皮细胞代谢

附属公司

动脉粥样硬化中的内皮细胞代谢

作者

附属公司

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

相关信息

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源