The protease inhibitor E64d improves ox-LDL-induced endothelial dysfunction in human aortic endothelial cells

Oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL)-induced endothelial dysfunction in human vascular endothelial cells contributes to the development of atherosclerosis. E64d, a cysteine protease inhibitor, blocks the elastolytic activity of cathepsin essential for vascular matrix remodeling and reduces neurovascular endothelial apoptosis. The objective of this study was to investigate the effects and the underling mechanisms of E64d on ox-LDL-induced endothelial dysfunction in human aortic endothelial cells (HAECs). HAECs were treated with various concentrations of ox-LDL (0-200 mg/L) for 24 h with or without E64d. The results showed that E64d attenuated ox-LDL-induced increase in soluble intercellular adhesion molecule-1 (sICAM-1) concentration and reduction in endothelial nitric oxide synthase (eNOS) expression, prevented ox-LDL-induced reduction in cell viability and migration ability of HAECs. E64d decreased the protein expression of cathepsin B (CTSB), Beclin 1, and microtubuleassociated protein light chain 3 (LC3)-II, but not p62. LC3 puncta and autophagosome formation were also reduced by E64d in HAECs. Moreover, E64d decreased the production of MDA and increased the activity of SOD. The results showed that E64d ameliorated ox-LDL-induced endothelial dysfunction in HAECs. Key words: E64d, endothelial dysfunction, ox-LDL, autophagy, HAECs, atherosclerosis, oxidative stress. Le dysfonctionnement endothelial provoque par les lipoproteines de basse densite oxydees (ox-LDL) dans les cellules endotheliales vasculaires humaines contribue a la formation de l'atherosclerose. L'E64d, un inhibiteur de la cysteine protease, entraine une inhibition de l'activite elastolytique de la cathepsine essentielle au remodelage de la matrice vasculaire et l'attenuation de l'apoptose endotheliale neurovasculaire. Ces travaux avaient comme objectif d'etudier les effets et les modes d'action sous-jacents de l'E64d sur le dysfonctionnement endothelial provoque par les ox-LDL dans des cellules endotheliales d'aortes humaines (ou HAEC Pour << human aortic endothelial cells >>). Nous avons expose les HAEC a diverses concentrations d'ox-LDL (0 a 200 mg/L) pendant 24 h avec ou sans E64d. Les resultats ont montre que l'E64d attenuait l'augmentation des concentrations de molecule 1 d'adherence intercellulaire soluble (ou sICAM-1 pour << soluble intercellular adhesion molecule-1 >>) provoquee par les ox-LDL et la diminution de l'expression de l'oxyde nitrique synthase endotheliale (ou eNOS pour << endothelial nitric oxide synthase >>), prevenait la reduction de la viabilite des cellules provoquee par les ox-LDL et la capacite de migration des HAEC. L'E64d entrainait une diminution de l'expression proteique de cathepsine B (CTSB), de la proteine Becline 1 et de la proteine LC3-II (<< light chain 3 >>) associee aux microtubules, mais pas de la proteine p62. L'E64d entrainait aussi une diminution de la formation d'autophagosomes et de punctas de LC3 dans les HAEC. De plus, l'E64d entrainait une diminution de la production de MDA et une augmentation de l'activite de la SOD. Les resultats ont montre que l'E64d permettait d'attenuer le dysfonctionnement endothelial provoque par les ox-LDL dans les HAEC. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: E64d, dysfonctionnement endothelial, ox-LDL, autophagie, HAEC, atherosclerose, stress oxydatif.
Introduction Atherosclerosis, the leading cause of death and morbidity worldwide, is a disease characterized by imbalanced lipid metabolism and chronic inflammation (Weber and Noels 2011). Endothelial cells cover the inner [...]