Targeted Metabolomics Reveals a Metabolic Signature Derived From the Stimulation of Cells With the Specific AT2R Agonist C21.

چکیده اصلی

AIM: Despite increasing evidence for the cardiometabolic protective effects of angiotensin II Type 2 receptor (AT2R) activation, the underlying molecular mechanisms remain incompletely understood. This study aimed to determine how AT2R activation modulates cellular metabolism and to identify pathways relevant to its tissue-protective actions. METHODS: 3T3-L1 adipocytes, endothelial cells, and renal proximal tubular epithelial cells were treated with the specific AT2R agonist Compound 21 (C21). Targeted liquid chromatography-tandem mass spectrometry was used to quantify amino acids and metabolites involved in energy metabolism and redox homeostasis. Functional analyses included nitrate/nitrite determination and cystathionine β-synthase (CBS) activity. RESULTS: Compound 21 induced shared and cell type-specific metabolic changes. Arginine, citrulline, glucose, and glyceraldehyde 3-phosphate increased consistently across all cell types, whereas citrate decreased. Sulfur-containing metabolites and glutathione-related intermediates increased predominantly in adipocytes and renal cells. Pathway analysis highlighted three metabolic axes affected by C21: arginine biosynthesis, central carbon metabolism, and amino acid-linked redox pathways. Functionally, C21 increased nitrate/nitrite accumulation in BAECs and CBS activity in RPTECs. CONCLUSION: Treatment with C21 was associated with a conserved metabolic signature across adipocytes, renal epithelial cells, and endothelial cells involving arginine biosynthesis, central carbon metabolism, and amino acid-linked redox homeostasis. While the response differed among cell types, coordinated changes in arginine, citrulline, glucose, glyceraldehyde 3-phosphate, citrate, and GSH-related metabolites suggest that AT2R signaling is associated with cellular pathways involved in nitric oxide metabolism, energy metabolism, and redox homeostasis. Increased NOx production in BAECs and CBS activity in RPTECs support the cell type-specific metabolic effects of C21.

ترجمه فارسی چکیده

هدف: با وجود شواهد افزایشی برای اثرات محافظت‌کننده کاردیومتابولیک فعال‌سازی گیرنده آنژیوتنسین II نوع ۲ (AT2R)، مکانیسم‌های مولکولی زیربنایی هنوز به‌طور کامل درک نشده‌اند. این مطالعه هدف داشت تا مشخص کند که فعال‌سازی AT2R چگونه متابولیسم سلولی را تنظیم می‌کند و مسیرهای مرتبط با اثرات محافظت‌کننده بافت را شناسایی کند. روش‌ها: سلول‌های چربی 3T3-L1، سلول‌های اندوتلیال و سلول‌های اپیتلیال کلیه با آگونیست اختصاصی AT2R C21 درمان شدند. متابولومیکس هدفمند با استفاده از chromatography مایع-جفت‌شدن طیف‌سنجی جرمی برای کمی‌سازی آمینواسیدها و متابولیت‌های درگیر در متابولیسم انرژی و تعادل ردوکس استفاده شد. تحلیل‌های عملکردی شامل تعیین نیترات/نیتریت و فعالیت کربوکسی‌لایز سیکستئین β (CBS) بود. نتایج: C21 تغییرات متابولیک مشترک و نوع سلولی-مختص را ایجاد کرد. آرژنین، سیترولین، گلوکز و فسفوگلیسرآلدئید در تمام انواع سلول‌ها به طور ثابت افزایش یافتند، در حالی که سیترات کاهش یافت. متابولیت‌های حاوی گوگرد و میانجی‌های مرتبط با گلوتاتیون عمدتاً در سلول‌های چربی و سلول‌های کلیه افزایش یافتند. تحلیل مسیر سه محور متابولیک تحت تأثیر C21 را برجسته کرد: سنتز آرژنین، متابولیسم کربن مرکزی و مسیرهای ردوکس مرتبط با آمینواسیدها. عملکرداً، C21 در سلول‌های اندوتلیال رگ‌های برون‌آئری (BAECs) و فعالیت CBS در سلول‌های اپیتلیال کلیه (RPTECs) افزایش یافت. نتیجه‌گیری: درمان با C21 با یک امضای متابولیک حفظ‌شده در سلول‌های چربی، سلول‌های اپیتلیال کلیه و سلول‌های اندوتلیال مرتبط با سنتز آرژنین، متابولیسم کربن مرکزی و تعادل ردوکس مرتبط با آمینواسیدها همراه بود. در حالی که پاسخ بین انواع سلول‌ها متفاوت بود، تغییرات هماهنگ در آرژنین، سیترولین، گلوکز، فسفوگلیسرآلدئید، سیترات و متابولیت‌های مرتبط با GSH نشان می‌دهد که سیگنالینگ AT2R با مسیرهای سلولی درگیر در متابولیسم اکسید نیتریک، متابولیسم انرژی و تعادل ردوکس مرتبط است. تولید افزایشی NOx در BAECs و فعالیت CBS در RPTECs اثرات متابولیک نوع سلولی-مختص C21 را پشتیبانی می‌کنند.

متن کامل اصلی