CB2受容体の薬理学的活性化は、RIP1/RIP3/MLKL媒介のネクロプトーシスに関連したエタノール誘発性心筋損傷から保護する

Pharmacological activation of CB2 receptor protects against ethanol-induced myocardial injury related to RIP1/RIP3/MLKL-mediated necroptosis.

• Xiaochen Liu
• Dingang Zhang
• Xiaoru Dong
• Rongzhe Zhu
• Yonghong Ye
• Liliang Li
• Yan Jiang

抄録

エタノールの慢性的な乱用は心臓に有害な結果をもたらす可能性があり、その結果、収縮期機能障害、心拍数の変動、不整脈、および心臓のリモデリングが生じる。しかし、エタノール誘発性心筋症の原因となる正確な分子機構は十分に理解されていない。そこで本研究では、エタノール誘発性心筋症に関与すると考えられるRIP1/RIP3/MLKL媒介の壊死性細胞死を記述し、シグナル伝達経路と心筋損傷に対するCBR媒介の影響を明らかにすることを目的とした。本研究では、エタノール蒸気投与実験を行い、C57BL/6J雄性マウスの心筋構造と機能に及ぼすエタノールの影響を解析した。エタノールは、駆出率や分画短縮の低下、血清クレアチンキナーゼ値の上昇、心筋コラーゲン量の増加、炎症反応など、心臓の構造と機能の著しい低下を誘導した。さらに、エタノールは心筋におけるp-RIP1、p-RIP3、p-MLKLなどのネクロプトーシス関連マーカーの発現レベルを上昇させた。Nec-1治療は、心臓組織の救済、心機能の改善、炎症や壊死を軽減することで、有意な心保護効果を示した。また、エタノール乱用はエンドカンナビノイド系のバランスを崩し、心筋の2つのカンナビノイド受容体（CB1RとCB2R）を制御していた。選択的CB2RアゴニストであるJWH-133またはAM1241を投与すると、心機能障害が著しく改善され、心筋におけるエタノール誘発性壊死を減少させた。以上のことから、エタノールの過剰摂取による心毒性は、RIP1/RIP3/MLKLを介した心筋壊死に起因する可能性があることが示唆された。さらに、CB2Rの薬理学的活性化はエタノール誘発性心毒性に対する新たな心保護戦略となる可能性がある。

Chronic ethanol abuse can lead to harmful consequences for the heart, resulting in systolic dysfunction, variability in the heart rate, arrhythmia, and cardiac remodelling. However, the precise molecular mechanism responsible for ethanol-induced cardiomyopathy is poorly understood. In this regard, the present study aimed to describe the RIP1/RIP3/MLKL-mediated necroptotic cell death that may be involved in ethanol-induced cardiomyopathy and characterize CBR-mediated effects on the signalling pathway and myocardial injury. We performed an ethanol vapour administration experiment to analyse the effects of ethanol on cardiac structure and function in male C57BL/6J mice. Ethanol induced a significant decline in the cardiac structure and function, as evidenced by a decline in ejection fraction and fractional shortening, and an increase in serum Creatine Kinase levels, myocardial collagen content, and inflammatory reaction. Furthermore, ethanol also upregulated the expression levels of necroptosis-related markers such as p-RIP1, p-RIP3, and p-MLKL in the myocardium. Nec-1 treatment exerted significant cardioprotective effects by salvaging the heart tissue, improving the cardiac function, and mitigating inflammation and necroptosis. In addition, ethanol abuse caused an imbalance in the endocannabinoid system and regulated two cannabinoid receptors (CB1R and CB2R) in the myocardium. Treatment with selective CB2R agonists, JWH-133 or AM1241, markedly improved the cardiac dysfunction and reduced the ethanol-induced necroptosis in the myocardium. Altogether, our data provide evidence that ethanol abuse-induced cardiotoxicity can possibly be attributed to the RIP1/RIP3/MLKL-mediated necroptosis. Moreover, pharmacological activation of CB2R may represent a new cardioprotective strategy against ethanol-induced cardiotoxicity.