ミトファジーは内皮の模擬微小重力への適応に寄与している

Mitophagy contributes to endothelial adaptation to simulated microgravity.

• Laura Locatelli
• Alessandra Cazzaniga
• Clara De Palma
• Sara Castiglioni
• Jeanette A M Maier

抄録

哺乳類の細胞は、実際の微小重力に曝されるとストレスを感じ、複雑な適応反応を起こします。ヒト初代内皮細胞では、アポトーシスを防止し、細胞機能を維持するために重要な様々なストレスタンパク質が順次介入していることが最近明らかになってきた。本研究では、マイトファジーが内皮細胞の重力負荷に対する適応に寄与していることを明らかにした。本研究では、微小重力環境下で4日間および10日間の微小重力環境に曝露すると、ミトファジーのマーカーであるBCL2相互作用タンパク質3の量が増加し、同時にミトコンドリア量、酸素消費量、最大呼吸能力が減少することを明らかにした。さらに、微小重力によるアクチン細胞骨格の乱れがマイトファジーの引き金となり、重力アンローディング時の細胞骨格ダイナミクスとミトコンドリア内容物との間に関連性があることを示唆している。

Exposure to real or simulated microgravity is sensed as a stress by mammalian cells, which activate a complex adaptive response. In human primary endothelial cells, we have recently shown the sequential intervention of various stress proteins which are crucial to prevent apoptosis and maintain cell function. We here demonstrate that mitophagy contributes to endothelial adaptation to gravitational unloading. After 4 and 10 d of exposure to simulated microgravity in the rotating wall vessel, the amount of BCL2 interacting protein 3, a marker of mitophagy, is increased and, in parallel, mitochondrial content, oxygen consumption, and maximal respiratory capacity are reduced, suggesting the acquisition of a thrifty phenotype to meet the novel metabolic challenges generated by gravitational unloading. Moreover, we suggest that microgravity induced-disorganization of the actin cytoskeleton triggers mitophagy, thus creating a connection between cytoskeletal dynamics and mitochondrial content upon gravitational unloading.

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