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Smooth muscle cells isolated from thoracic aortic aneurysms exhibit increased genomic damage, but similar tendency for apoptosis.

Published date 2012 Aug 7

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Smooth muscle cells isolated from thoracic aortic aneurysms exhibit increased genomic damage, but similar tendency for apoptosis.

胸部大動脈瘤から分離される平滑な筋細胞は、増加したゲノム損傷(アポプトーシスの類似の傾向以外の)を示す。

Published date

2012-08-07

Journal

DNA Cell Biol. 2012; 31; 1523-34;

Author

Ceyda Acilan, Muge Serhatli, Omer Kacar, Zelal Adiguzel, Altug Tuncer, Mutlu Hayran, Kemal Baysal

Affiliation

TUBITAK Marmara Research Center, Genetic Engineering and Biotechnology Institute, Kocaeli, Turkey. ceyda.acilan@tubitak.gov.tr

Abstract

Aortic aneurysms (AA) are characterized by structural deterioration leading to progressive dilation. During the development of AA, two key structural changes are pronounced, one being degradation of extracellular matrix and the other loss of smooth muscle cells (SMCs) through apoptosis. Reactive oxygen species (ROS) are produced above physiological levels in dilated (aneurismal) part of the aorta compared to the nondilated part and they are known to be associated with both the extracellular matrix degradation and the loss of SMCs. In this study, we hypothesized that aneurismal SMCs are more prone to apoptosis and that at least some cells undergo apoptosis due to elevated ROS in the aortic wall. To test this hypothesis, we first isolated SMCs from thoracic aneurismal tissue and compared their apoptotic tendency with normal SMCs in response to H(2)O(2), oxidized sterol, or UV treatment. Exposed cells exhibited morphological changes characteristic of apoptosis, such as cell shrinkage, membrane blebbing, chromatin condensation, and DNA fragmentation. Terminal deoxynucleotidyl transferased UTP nick end labeling (TUNEL) further confirmed the fragmentation of nuclear DNA in these cells. Vascular SMCs were analyzed for their micronuclei (MN) and binucleate (BN) frequency as indicators of genomic abnormality. These data were then compared to patient parameters, including age, gender, hypertension, or aortic diameter for existing correlations. While the tendency for apoptosis was not significantly different compared to normal cells, both the %MN and %BN were higher in aneurismal SMCs. The data suggest that there is increased DNA damage in TAA samples, which might play a pivotal role in disease development.

 

大動脈瘤(AA)は、進歩的な拡張につながっている構造悪化によって特徴づけられる。
AAの発展の間、2つの鍵となる構造変化は、発音される(一つの細胞外基質の低下とアポプトーシスを通しての平滑な筋細胞(SMCs)の他の喪失であること)。
活性酸素種(ROS)は非拡張型部分と比較して大動脈の拡張(動脈瘤の)一部で生理的レベルを上回って生産される、そして、彼らは細胞外基質低下とSMCsの損失と関係していることを知られている。
この研究において、我々は、動脈瘤SMCsがよりアポプトーシスの傾向がある、そして、少なくとも数セルが大動脈壁で高いROSのためアポプトーシスを受けると仮定した。
この仮説を検証するため、我々は最初にSMCsを胸部の動脈瘤組織から分離して、H(2)O(2)、酸化型のステロールまたは紫外線療法に反応してそれらのアポトーシスの傾向を正常なSMCsと比較した。
露出した細胞は、アポプトーシス(例えば細胞収縮、膜小疱形成、染色質凝縮とDNA断片化)に特有の形態学的変化を示した。
終末のデオキシヌクレオチジルtransferased UTPムショ末端標識(TUNEL)は、これらの細胞で核DNAの分裂を更に確認した。
脈管SMCsは、ゲノム異常の指標として、それらの小核(MN)と二核性(BN)周波数のために分析された。
これらのデータはそれから患者パラメータと比較してあった。
そして、既存の相関の年齢、性、高血圧または大動脈径を含んだ。
アポプトーシスの傾向が正常な細胞と比較して有意差を示さない間、%MNと%BNは動脈瘤SMCsがより高かった。
データはTAA検体のDNA損傷が増加することを示唆する。
そして、それは疾患の進行において重要な役割を果たすかもしれない。


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