Role of 15-hydroxyeicosatetraenoic acid in phosphorylation of ERK1/2 and caldesmon in pulmonary arterial smooth muscle cells

We have reported that 15-hydroxyeicosatetraenoic acid (15-HETE) induces pulmonary artery (PA) contraction in rats exposed to hypoxia by activating extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2). In this study, we investigated the characteristics of 15-HETE mediating phosphorylation of ERK1/2 and caldesmon in rat pulmonary arterial smooth muscle cells (PASMCs). Our data showed that 15-HETE upregulated ERK1/2 phosphorylation in a dose-dependent manner, which could be blocked by ERK pathway inhibitors U0126 and PD98059. ERK1/2 phosphorylation was attenuated by inhibiting endogenous 15-HETE formation with lipoxygenase inhibitor, cinnamyl 3,4-dihydroxy-[alpha]-cyanocinnamate (CDC), in both normoxic and hypoxic PASMCs. ERK1/2 phosphorylation in response to 15-HETE was detected in cytosol as well as in nucleus and phosphorylatd ERK1/2 partly translocated into nucleus, which could be blocked by PD98059. In addition, caldesmon was phosphorylated in 15-HETE-stimulated cells; this could be inhibited by PD98059. These data demonstrated that 15-HETE is associated with ERK1/2 activation and caldesmon phosphorylation in PASMCs and that 15-HETE is at least partly involved in mediating activation of hypoxia-initiated ERK pathway, possibly leading to hypoxic pulmonary vasoconstriction.

Nous avons indiqué que l’acide 15-hydroxyeicosatétranoïque (15-HETE) provoque une contraction de l’artère pulmonaire (AP) des rats exposés à une hypoxie, en activant la kinase 1/2 régulée par les signaux extracellulaires (ERK1/2). Dans la présente étude, nous avons examiné les caractéristiques de l’induction de la phosphorylation de ERK1/2 et de la caldesmone par 15-HETE dans les cellules musculaires lisses de l’AP (CMLAP) des rats. Nos résultats ont montré que 15-HETE a régulé positivement la phosphorylation de ERK1/2 en fonction de la dose utilisée; ce processus a pu être bloqué par les inhibiteurs de la voie ERK1/2, U0126 et PD98059. La phosphorylation de ERK1/2 a été atténuée en inhibant la formation endogène de 15-HETE avec l’inhibiteur de lipoxygénase, cynnamyl 3,4-dihydroxy-[alpha]-cyanocinnamate (CDC), tant dans les CMLAP hypoxiques que normoxiques. La phosphorylation de ERK1/2 induite par 15-HETE a été détectée dans le cytosol et dans le noyau, et l’ERK1/2 phosphorylée a été partiellement transloquée dans le noyau; ce processus a pu être bloqué par PD98059. La caldesmone a aussi été phosphorylée dans les cellules stimulées par 15-HETE, et ce processus a pu être inhibé par PD98059. Ces résultats ont démontré que 15-HETE est associé à l’activation de ERK1/2 et à la phosphorylation de la caldesmone dans les CMLAP; 15-HETE est au moins partiellement impliquée dans l’activation de la voie ERK amorcée par l’hypoxie, ce qui pourrait entraîner une vasoconstriction pulmonaire hypoxique.