1. Restoration of endothelin-1-induced impairment in endothelium-dependent relaxation by interleukin-10 in murine aortic rings.
- Author
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Zemse, Saiprasad M., Hilgers, Rob H. P., Simkins, G. Bryan, Rudic, R. Daniel, and Webb, R. Clinton
- Subjects
NITRIC oxide ,INTERLEUKIN-10 ,ENDOTHELIUM ,ENDOTHELINS ,REACTIVE oxygen species ,SUPEROXIDES ,VASCULAR endothelium ,PENICILLIN - Abstract
Endothelin-1 (ET-1) is implicated in the development of endothelial dysfunction through the generation of reactive oxygen species by NADPH oxidase activation. Interleukin-10 (IL-10) is an antiinflammatory cytokine that stimulates nitric oxide production, decreases superoxide production, and restores endothelial integrity after vascular injury. In this study, we tested whether IL-10 attenuates ET-1-induced endothelial dysfunction by improving acetylcholine (ACh)-induced relaxation of cultured murine aortic rings. Aortic rings (2 mm long) of C57BL/6 mice were incubated in 2 mL DMEM containing 120 U/mL penicillin and 120 μg/mL streptomycin in the presence of one of 4 treatments: vehicle (deionized water), ET-1 (100 nmol/L), recombinant mouse IL-10 (300 ng/mL), or a combination of both ET-1 and IL-10. After incubation at 37 °C for either 1 or 6 h (short-term exposure) or 22 h (overnight exposure), rings were mounted in a wire myograph and stretched to a passive force of 5 mN. Endothelium-dependent vasorelaxation was assessed by constructing cumulative concentration-response curves to ACh (0.001-10 μmol/L) during 10 μmol/L phenylephrine (PE)-induced contraction. Short-term exposure of ET-1 did not result in an impairment of ACh-induced relaxation. Overnight exposure of aortic rings to ET-1 resulted in a statistically significant endothelial dysfunction characterized by a reduced maximal relaxation response to ACh compared with that of untreated rings (E
max 57% ± 3% versus 82% ± 4%). IL-10 treatment restored ACh-induced relaxation (Emax 77% ± 3%). Western blotting showed decreased eNOS expression in response to ET-1, whereas vessels treated with a combination of ET-1 and IL-10 showed increased expression of eNOS. Immunohistochemical analysis showed decreased eNOS expression in ET-1-treated vessels compared with those treated with both ET-1 and IL-10. We conclude that, in murine aorta, the antiinflammatory cytokine IL-10 prevents impairment in endothelium-dependent relaxation induced in response to long-term incubation with ET-1 via normalization of eNOS expression. L’endothéline-1 intervient dans le développement de la dysfonction endothéliale par l’intermédiaire de la production d’espèces réactives de l’oxygène activée par la NADPH oxydase. L’interleukine-10 (IL-10) est une cytokine antiinflammatoire qui stimule la production de la monoxyde d’azote synthase, diminue la production des superoxydes et rétablit l’intégrité endothéliale après un lésion vasculaire. Dans la présente étude, nous avons examiné si l’IL-10 atténue la dysfonction endothéliale induite par l’ET-1, en améliorant la relaxation induite par l’ACh d’anneaux aortiques murins cultivés. Des anneaux aortiques (longueur 2 mm) de souris C57BL6 ont été incubés dans 2 mL d’un milieu de DMEM contenant 120 U/mL de pénicilline et 120 µg/mL de streptomycine, en présence soit d’un véhicule (de l’eau désionisée), d’ET-1 (100 nmol/L), d’IL-10 recombinante de souris (300 ng/mL), ou d’ET-1 et d’IL-10, pendant 1 h et 6 h (exposition de courte durée) ou 22 h (exposition d’une journée), à 37 °C. Après l’incubation, les anneaux ont été montés sur un myographe et étirés jusqu’à une force passive de 5 mN. La vasorelaxation dépendante de l’endothélium a été évaluée par l’établissement de courbes concentration-réponse cumulatives à l’acétylcholine (ACh) (0.001-10 µmol/L) durant des contractions induites par la phényléphrine (PE) (10 µmol/L). L’exposition de courte durée à l’ET-1 n’a pas causé d’altération de la relaxation induite par l’ACh. L’exposition de longue durée des anneaux aortiques à l’ET-1 a entraîné une dysfonction endothéliale statistiquement significative caractérisée par une diminution de la relaxation maximale à l’ACh, comparativement à ce qui a été observé dans les anneaux non traités (Emax 57 % ± 3 % contre 82 % ± 4 % respectivement). Le traitement à l’IL-10 a rétabli la relaxation induite par l’ACh (Emax 77 % ± 3 %). Le buvardage Western a montré une diminution de l’expression de eNOS en réponse à l’ET-1, alors que les vaisseaux traités avec une combinaison d’ET-1 et d’IL-10 ont montré une augmentation de l’expression de eNOS. L’analyse immunohistochimique a indiqué une diminution de l’ [ABSTRACT FROM AUTHOR]- Published
- 2008
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