Upregulation of Nox4 Promotes Angiotensin II-Induced Epidermal Growth Factor Receptor Activation and Subsequent Cardiac Hypertrophy by Increasing ADAM17 Expression

BackgroundActivation of epidermal growth factor receptor (EGFR) plays an important role in angiotensin II (Ang II)–induced cardiac hypertrophy, but little is known about the underlying mechanism that results in EGFR activation. In this study, we aimed to confirm the important role of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase 4 (Nox4) in Ang II–induced EGFR activation and subsequent cardiac hypertrophy by upregulating expression of a disintegrin and metalloproteinase (MMP)-17 (ADAM17).MethodsSmall interference RNA (siRNA) was adopted to knock down ADAM17 or Nox4 expression. Nox4 plasmid was used to construct cardiomyocytes with Nox4 overexpression.ResultsNox4 and ADAM17 increased in an abdominal artery coarctation-induced model of myocardial hypertrophy. In vitro studies showed that Nox4 was required in Ang II–induced EGFR activation and subsequent myocardial hypertrophy. Nox4 siRNA and Nox4 overexpression demonstrated that Nox4 controlled the transcription and translation of ADAM17. Furthermore, we observed that the ratio of phosphor-EGFR (p-EGFR) to EGFR was significantly reduced by ADAM17 siRNA in hypertrophic cardiomyocytes. Enzyme-linked immunosorbent assay studies revealed that Nox4 and ADAM17 mediated the release of mature heparin-binding EGF-like growth factor (HB-EGF), which played a critical role in the Ang II–induced EGFR activation. Moreover, the results of reactive oxygen species (ROS) scavenging by N-acetyl cysteine (NAC) indicated that ROS were required in the Nox4-mediated upregulation of ADAM17 expression.ConclusionsIn summary, Nox4 is required in Ang II–induced EGFR activation and subsequent cardiac hypertrophy; it increased the expression of ADAM17, which induced the release of mature HB-EGF. ROS were also required in the Nox4-mediated upregulation of ADAM17 expression.

RésuméIntroductionL'activation du récepteur du facteur de croissance épidermique (récepteur EGF) joue un rôle important dans l'hypertrophie cardiaque induite par l'angiotensine II, mais on en connaît peu sur le mécanisme sous-jacent qui entraîne l'activation du récepteur EGF. Dans cette étude, nous avions pour but de confirmer le rôle important de l'oxydase 4 (Nox4) nicotinamide-adénine-dinucléotide-phosphate (NADP) dans l'activation du récepteur EGF induit par l'angiotensine II et dans l'hypertrophie cardiaque subséquente par la régulation à la hausse de l'expression d'une désintégrine et métalloprotéase-17 (ADAM17).MéthodesL'ARN de petite taille (siARN) a été choisi pour réduire au silence l'ADAM17 ou l'expression du Nox4. Le plasmide Nox4 a été utilisé pour agencer les cardiomyocytes à la surexpression du Nox4.RésultatsLe Nox4 et l'ADAM17 ont augmenté dans le modèle d'hypertrophie myocardiaque induite par la coarctation de l'aorte abdominale. Les études in vitro ont montré que le Nox4 était nécessaire à l'activation du récepteur EGF induit par l'angiotensine II et à l'hypertrophie myocardique subséquente. Le siARN et la surexpression du Nox4 ont démontré que le Nox4 contrôlait la transcription et la traduction de l'ADAM17. Par ailleurs, nous avons observé que le ratio du récepteur EGF phosphorylé au récepteur EGF a été significativement réduit par le siARN de l'ADAM17 dans les cardiomyocytes hypertrophiques. Les études sur l'immunoabsorption par enzyme liée ont révélé que le Nox4 et l'ADAM17 provoquaient la libération du facteur de croissance mature de type facteur de croissance épidermique se liant à l'héparine (HB-EGF), qui a joué un rôle important dans l'activation de récepteur EFG induit par l'angiotensine II. De plus, les résultats du piégeage des espèces réactives de l'oxygène (ERO) par le N-acétylcystéine (NAC) ont indiqué que les ERO étaient nécessaires à la régulation à la hausse du Nox4 de l'expression de l'ADAM17.ConclusionsEn résumé, le Nox4 est nécessaire à l'activation du récepteur EGF induit par l'angiotensine II et à l'hypertrophie cardiaque subséquente; il a augmenté l'expression de l'ADAM17, ce qui a induit la libération de l'EGF-HB. Les ERO ont aussi été nécessaires à la régulation à la hausse du Nox4 de l'expression de l'ADAM17.