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Enregistrement W3080805715 · doi:10.1101/2020.08.25.265926

MICROVASCULAR ENDOTHELIAL CELL ADAPTATION TO HYPOXIA IS ORGAN-SPECIFIC AND CONDITIONED BY ENVIRONMENTAL OXYGEN

2020· preprint· en· W3080805715 sur OpenAlexfundno aff
Moritz Reiterer, Amanda Eakin, Aileen Burke, Randall S. Johnson, Cristina Branco

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2020
Typepreprint
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueCancer, Hypoxia, and Metabolism
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesQueen's UniversityCancer Research UK
Mots-clésHypoxia (environmental)OxygenCell biologyBiologyHomeostasisLungOxygeneChemistryInternal medicineMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

S ummary Microvascular endothelial cells (MVEC) are plastic, versatile and highly responsive cells, with morphological and functional aspects that uniquely match the tissues they supply. The response of these cells to oxygen oscillations is an essential aspect of tissue homeostasis, and is finely tuned to maintain organ function during physiological and metabolic challenges. Primary MVEC from two continuous capillary networks with distinct organ microenvironments, those of the lung and brain, were pre-conditioned at normal atmospheric (∼ 21 %) and physiological (5 and 10 %) O 2 levels, and subsequently used to compare organ-specific MVEC hypoxia response. Brain MVEC preferentially stabilise HIF-2α in response to hypoxia, whereas lung MVEC primarily accumulate HIF-1α; however, this does not result in significant differences at the level of transcriptional activation of hypoxia-induced genes. Glycolytic activity is comparable between brain and lung endothelial cells, and is affected by oxygen pre-conditioning, while glucose uptake is not changed by oxygen pre-conditioning and is observed to be consistently higher in brain MVEC. Conversely, MVEC mitochondrial activity is organ-specific; brain MVEC maintain a higher relative mitochondrial spare capacity at 5% O 2 , but not following hyperoxic priming. If maintained at supra-physiological O 2 levels, both MVEC fail to respond to hypoxia, and have severely compromised and delayed induction of the glycolytic shifts required for survival, an effect which is particularly pronounced in brain MVEC. Oxygen preconditioning also differentially shapes the composition of the mitochondrial electron transport chain (ETC) in the two MVEC populations. Lung MVEC primed at physioxia have lower levels of all ETC complexes compared to hyperoxia, an effect exacerbated by hypoxia. Conversely, brain MVEC expanded in physioxia display increased complex II (SDH) activity, which is further augmented during hypoxia. SDH activity in brain MVEC primed at 21 % O 2 is ablated; upon hypoxia, this results in the accumulation of near-toxic levels of succinate in these cells. Our data suggests that, even though MVEC are primarily glycolytic, mitochondrial integrity in brain MVEC is essential for metabolic responses to hypoxia; these responses are compromised when cells are exposed to supra-physiological levels of oxygen. This work demonstrates that the study of MVEC in normal cell culture environments do not adequately represent physiological parameters found in situ , and show that the unique metabolism and function of organ-specific MVEC can be reprogrammed by external oxygen, significantly affecting the timing and degree of downstream responses. Graphical Abstract In brief Hypoxia sensing by microvascular endothelial cells (MVEC) is organ-specific, and efficacy of response is affected by external oxygen. While glycolytic capacity is mostly maintained in MVEC regardless of organ or origin, mitochondrial function is required for adequate sensing and timely metabolic shift to glycolysis. Hyperoxygenation of MVEC compromises mitochondrial function, glycolytic shift and survival to hypoxia. Highlights Environmental O 2 influences MVEC hypoxia response in an organ-specific fashion Brain MVEC are unable to respond and survive to hypoxia if hyperoxygenated prior to stress MVEC glycolytic capacity is not affected by O 2 , but the increase in glucose uptake and shift to glycolytic metabolism stifled and delayed in hyperoxidized MVEC High O 2 ablates activity of mitochondria complex II in brain MVEC, significantly disturbing succinate levels Disruption of mitochondrial integrity compromises hypoxia sensing irrespective of glycolytic capacity

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,185
Écart entre enseignants0,177 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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