Background: Perivascular adipose tissue (PVAT), is now recognized as dynamic paracrine organ and important metabolic sensor. PVAT regulates vascular function by releasing perivascular adipose relaxing factors (PVRFs), particularly a transferable adipocyte-derived relaxing factor (ADRF). Although, the exact nature of ADRF is unknown, adiponectin, Ang 1-7, H2S and palmitic acid methyl ester (PAME) have been proposed as ADRF candidates. Recent evidence has implicated VSMC Kv7 channels to play a key role for vasodilation by ADRF. Consistently, the anti-contractile effects of PVAT are abolished by the Kv7 channel blocker XE991 in rat and mouse visceral arteries. There is also a suggestion that diphenyl phosphine oxide-1 (DPO-1) sensitive Kv1.5 channels may play a role in the control of arterial tone by ADRF. Methods: Wire myography was used to measure vasocontractions of the arteries in mice, rats and human. PVAT was either left intact or removed from the arterial rings. PAME and H2S were used as vasodilators. Kv channels were blocked by XE991 and DPO-1. PAME and H2S were detected by GC-MS or fluorescence microscopy. Total RNA was extracted from snap-frozen tissues in mouse model using an RNeasy RNA isolation kit. Quantitative analysis of target mRNA expression was performed with quantitative real-time PCR (RT-PCR). Results: We found that PVAT displayed anti-contractile effects in both human and mouse mesenteric arteries and rat aortas. The anti-contractile effects were inhibited by XE991, but not DPO-1. PAME (EC50 ~1.4 µM) was capable to produce relaxations of PVAT-removed rat aortas but not human arteries. These effects were abolished by XE991. Our results also show that presence of PVAT [(+) fat] diminished the contractile effects of 5-HT; however, lack of CTH did not influence this anti-contractile effects in mouse mesenteric arteries. Conclusions: Our data suggest that Kv7 channels are involved in the anti-contractile effects of PVAT on arterial tone in human mesenteric arteries, similarly to the rat aorta and mouse mesenteric arteries. Kv1.5 channels in VSMCs are not the downstream mediators of the XE991 effects on PVAT-dependent arterial vasorelaxation. PAME contributes to PVRF-dependent vasorelaxation of rat aorta but not human visceral arteries. We also show that CTH-produced H2S is not introduced in ADRF (or PVAT) effects.
Hintergrund: Das perivaskuläre Fettgewebe (PVAT) wird heute als dynamisches, parakrines Organ und wichtiger metabolischer Sensor angesehen. PVAT reguliert die vaskuläre Funktion durch Freisetzung perivaskulärer adipöser relaxierender Faktoren (PVRFs), insbesondere eines übertragbaren Adipozyten-abgeleiteten relaxierenden Faktors (ADRF). Obwohl die genaue Natur von ADRF unbekannt ist, wurden Adiponektin, Angiotensin, H2S und Palmitinsäuremethylester (PAME) als ADRF-Kandidaten vorgeschlagen. Jüngste Beweise haben impliziert, dass VSMC-Kv7-Kanäle eine Schlüsselrolle für die Vasodilatation durch ADRF spielen. Konsequenterweise werden die anti-kontraktilen Effekte von PVAT durch den Kv7-Kanalblocker XE991 in den viszeralen Arterien von Ratten und Mäusen beseitigt. Es gibt auch einen Vorschlag, dass Diphenylphosphinoxid-1 (DPO-1) -empfindliche Kv1.5-Kanäle eine Rolle bei der Kontrolle des arteriellen Tonus durch ADRF spielen können. Methoden: Um Vasokontraktionen von Mäusen, Ratten und menschlichen Arterien zu messen, wurde die Drahtmyographie verwendet. PVAT wurde entweder intakt gelassen oder aus den Arterienringen entfernt. Als Vasodilatatoren kamen PAME sowie H2S zum Einsatz. Kv-Kanäle wurde von XE991 und DPO-1 blockiert. Der Nachweis von PAME und H2S erfolgte mittels GC-MS bzw. Fluoreszenzmikroskopie. Das Mausmodell wurde mittels RT-PCR bewertet. Ergebnisse: Wir fanden, dass PVAT anti-kontraktile Effekte sowohl in menschlichen Mesenterialarterien als auch in Mausarterien und Rattenaorten zeigte. Die kontraktilen Wirkungen wurden durch XE991, nicht jedoch durch DPO-1 gehemmt. PAME (EC 50 ~ 1,4 μM) war in der Lage, Relaxationen von PVAT-entfernten Rattenaorten, aber nicht von menschlichen Arterien zu erzeugen. Diese Effekte wurden von XE991 unterbunden. Unsere Ergebnisse zeigten weiterhin, dass das Vorhandensein von PVAT [(+) Fett] die kontraktilen Wirkungen von 5-HT verringerte; das Fehlen von CTH beeinflusste diese kontraktilen Effekte in den Mesenterialarterien der Maus jedoch nicht. Diskussion: Unsere Daten legen nahe, dass Kv7-Kanäle an anti-contractile effects von PVAT auf den Arterien Tonus in menschlichen Mesenterialarterien beteiligt sind, ähnlich wie die Aorta der Ratte und die Maus-Mesenterialarterien. Kv1.5-Kanäle in VSMCs sind nicht die nachgeschalteten Mediatoren der XE991-Effekte auf die PVAT-abhängige arterielle Vasorelaxation. PAME trägt zur PVRF-abhängigen Vasorelaxation der Rattenaorta bei, jedoch nicht der menschlichen Viszeralarterien. Wir zeigen auch, dass CTH-produziertes H2S nicht in ADRF- (oder PVAT-) Effekte eingeführt wird.
