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Erschienen in: Basic Research in Cardiology 6/2020

01.12.2020 | Original Contribution

PCSK9 regulates pyroptosis via mtDNA damage in chronic myocardial ischemia

verfasst von: Xianwei Wang, Xiao Li, Shijie Liu, Anna N. Brickell, Jinghang Zhang, Zekun Wu, Sichang Zhou, Zufeng Ding

Erschienen in: Basic Research in Cardiology | Ausgabe 6/2020

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Abstract

Proprotein convertase subtilisin/Kexin type 9 (PCSK9) and pyroptosis both play important roles in myocardial infarction. This study was designed to test the hypothesis that PCSK9 regulates pyroptosis in cardiomyocytes during chronic myocardial ischemia. Primary cardiomyocytes were isolated from WT and PCSK9−/− mice. HL-1 cardiomyocytes were used to set up PCSK9-deficient (PCSK9−/−) and PCSK9-upregulated (PCSK9CRISPRa) cardiomyocyte cell line with CRISPR/Cas9 knockout or activation plasmid. Additional studies were performed with chronic myocardial ischemia in WT and PCSK9−/− mice. We observed that PCSK9 initiates mitochondrial DNA (mtDNA) damage, activates NLRP3 inflammasome signaling (NLRP3, ASC, Caspase-1, IL-1β, and IL-18), and subsequently induces Caspase-1-dependent pyroptosis. There was an intense expression of PCSK9 and pyroptosis marker, GSDMD-NT, in the zone bordering the infarct area. PCSK9−/− significantly suppressed expression of NLRP3 inflammasome signaling, GSDMD-NT, and LDH release. Furthermore, serum levels of PCSK9, NLPR3 inflammasome signaling, and pyroptosis (GSDMD and LDH release) were significantly elevated in patients with chronic myocardial ischemia as compared to those in age-matched healthy subjects. Human hearts with recent infarcts also showed high expression of PCSK9 and GSDMD-NT in the border zone similar to that in the infarcted mouse heart. These observations provide compelling evidence for the role of PCSK9 in regulating Caspase-1-dependent pyroptosis via mtDNA damage and may qualify pro-inflammatory cytokines and pyroptosis as potential targets to treat PCSK9-related cardiovascular diseases.
Literatur
17.
21.
Zurück zum Zitat Raal FJ, Stein EA, Dufour R, Turner T, Civeira F, Burgess L, Langslet G, Scott R, Olsson AG, Sullivan D, Hovingh GK (2015) PCSK9 inhibition with evolocumab (AMG 145) in heterozygous familial hypercholesterolaemia (RUTHERFORD-2): a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. The Lancet 385:331–340. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(14)61399-4CrossRef Raal FJ, Stein EA, Dufour R, Turner T, Civeira F, Burgess L, Langslet G, Scott R, Olsson AG, Sullivan D, Hovingh GK (2015) PCSK9 inhibition with evolocumab (AMG 145) in heterozygous familial hypercholesterolaemia (RUTHERFORD-2): a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. The Lancet 385:331–340. https://​doi.​org/​10.​1016/​S0140-6736(14)61399-4CrossRef
Metadaten
Titel
PCSK9 regulates pyroptosis via mtDNA damage in chronic myocardial ischemia
verfasst von
Xianwei Wang
Xiao Li
Shijie Liu
Anna N. Brickell
Jinghang Zhang
Zekun Wu
Sichang Zhou
Zufeng Ding
Publikationsdatum
01.12.2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Basic Research in Cardiology / Ausgabe 6/2020
Print ISSN: 0300-8428
Elektronische ISSN: 1435-1803
DOI
https://doi.org/10.1007/s00395-020-00832-w

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