NAD依赖性蛋白脱乙酰酶Sirtuin-3对糖尿病心肌病影响及机制

目的 探讨NAD依赖性蛋白脱乙酰酶Sirtuin-3(Sirt3)对糖尿病心肌病(DCM)的影响及其相关机制。方法 将6只8周龄雄性C57BL/6J小鼠分入正常组和DCM模型组,每组各3只。DCM模型组高脂饮食4周后连续5 d腹腔注射链脲菌素;正常组正常饮食,腹腔注射等量的柠檬酸缓冲液5 d。用300μmol/L的棕榈酸(PA)刺激H9C2细胞24 h构建心肌细胞脂毒性模型,将PA处理过的细胞纳入PA组,未处理过则纳入对照组。对细胞进行Sirt3的干扰RNA(si-Sirt3)和对照试剂(si-con)转染,转染24 h后给予PA刺激24 h并收集细胞。将细胞按照处理方式不同分入4组:si-con组,si-Sirt3组,si-con+PA组,si-Sirt3+PA组。采用Western blot检测正常组和DCM模型组小鼠心肌组织中Sirt3蛋白水平,以及对照组和PA组细胞中Sirt3蛋白水平。采用Western blot检测H9C2细胞中超氧化物歧化酶2(SOD2)乙酰化水平。采用DHE染色检测活性氧产生情况。结果 与正常组比较,DCM模型组小鼠心肌组织中Sirt3蛋白水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,PA组细胞中Sirt3蛋白水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与si-con组比较,si-con+PA组ac-SOD2/SOD2水平和活性氧水平升高,差异有统计学意义(P<0.05);与si-con+PA组比较,si-Sirt3+PA组ac-SOD2/SOD2水平和活性氧水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 Sirt3可通过SOD2的去乙酰化消除心肌细胞中的活性氧,减少心肌细胞氧化应激损伤,在DCM的发生和发展中发挥重要作用。

下调XBP1s通过Sirt3/SOD2/mtROS轴减轻缺氧/复氧诱导的肾小管上皮细胞衰老

目的探讨剪接型X-盒结合蛋白1(XBP1s)在缺氧/复氧(H/R)诱导的原代肾小管上皮细胞衰老中的作用及机制。方法将原代肾小管上皮细胞分为空白对照组(NC组)、H/R组、空载腺病毒阴性对照组(Ad-shNC组)、靶向沉默XBP1s腺病毒组(Ad-shXBP1s组)、空载腺病毒+H/R处理组(Ad-shNC+H/R组)、靶向沉默XBP1s腺病毒+H/R处理组(Ad-shXBP1s+H/R组)。检测NC组、H/R组、Ad-shNC组、Ad-shXBP1s组XBP1s的表达情况。检测Ad-shNC组、Ad-shNC+H/R组、Ad-shXBP1s+H/R组β-半乳糖苷酶染色情况,细胞衰老标志物p53、p21、γH2AX表达情况,氧化应激相关指标活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)水平。采用染色质免疫共沉淀验证XBP1s转录调控沉默信息调节因子3(Sirt3),检测下调XBP1s后Sirt3及下游SOD2表达,采用流式细胞术检测线粒体活性氧簇(mt ROS)。结果与NC组比较,H/R组XBP1s表达增多;与Ad-sh NC组比较,Ad-sh XBP1s组XBP1s表达减少(均为P<0.001)。与Adsh NC组比较,Ad-sh NC+H/R组β-半乳糖苷酶染色阳性细胞数增加,p53、p21、γH2AX表达增多,ROS、MDA、mt ROS水平升高,SOD活性下降,Sirt3表达量降低,Ac-SOD2/SOD2比值升高;与Ad-sh NC+H/R组相比,Ad-sh XBP1s+H/R组β-半乳糖苷酶染色阳性细胞数减少,p53、p21、γH2AX表达减少,ROS、MDA、mt ROS水平下降,SOD活性升高,Sirt3表达量升高,Ac-SOD2/SOD2比值下降(均为P<0.05)。结论下调XBP1s可减轻H/R诱导的原代肾小管上皮细胞衰老,可能是通过Sirt3/SOD2/mt ROS信号轴发挥作用。

毛蕊异黄酮调节SIRT3/SOD2信号通路对小鼠气道上皮细胞损伤的改善作用

目的探讨毛蕊异黄酮(CA)对香烟烟雾(CS)诱导的小鼠气道上皮细胞损伤及沉默蛋白3/超氧化物歧化酶2(SIRT3/SOD2)信号通路的影响。方法将90只雄性BALB/c小鼠随机分为对照(Control)组、CS组、CA低剂量处理组(CA-L组)、CA高剂量处理组(CA-H组)、CA高剂量处理+SIRT3抑制剂3-TYP组(CA-H+3-TYP组),每组18只。采用小动物全身体积描记检测系统检测肺功能指标潮气量(TV)、呼气峰流速(PEF);酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清炎性因子[白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α]及氧化应激[活性氧(ROS)、SOD]水平;HE染色观察肺组织气道上皮细胞损伤;免疫组化检测气道上皮细胞屏障相关蛋白[闭合蛋白(OCLN)、闭锁小带蛋白1(ZO-1)]表达;蛋白免疫印迹检测SIRT3/SOD2信号通路相关蛋白表达。结果与Control组相比,CS组TV、PEF、MAN和SOD水平及OCLN、ZO-1、SIRT3、SOD2蛋白表达水平降低,MLI及IL-6、TNF-α、ROS水平升高(P<0.05);CS组较Control组肺组织结构明显破坏,肺泡增大明显,肺泡周围伴有炎性细胞浸润,气道上皮细胞脱落明显。不同剂量CA均可减轻肺组织破坏,改善肺泡结构,减轻炎性细胞浸润,减少气道上皮细胞脱落,升高TV、PEF、MAN和SOD水平及OCLN、ZO-1、SIRT3、SOD2蛋白表达水平,降低MLI及IL-6、TNF-α、ROS水平,且高剂量CA的作用较低剂量CA显著(P<0.05);SIRT3/SOD2信号通路抑制剂3-TYP可逆转CA对CS诱导的小鼠气道上皮细胞损伤的改善作用。结论CA可改善CS诱导的小鼠气道上皮细胞损伤,其作用机制与激活SIRT3/SOD2信号通路有关。

微RNA-375-5p对心力衰竭大鼠的保护作用及机制

目的探讨微RNA(miR)-375-5p对心力衰竭(HF)大鼠的保护作用及相关机制。方法将50只雄性Sprague Dawley大鼠随机分为假手术组、HF组、miR-NC组、miR-375-5p组、miR-375-5p+Compound C(CC)组,每组10只。HF组、miR-NC组、miR-375-5p组、miR-375-5p+CC组大鼠腹腔注射阿霉素溶液制备HF模型,假手术组大鼠腹腔注射等量的NaCl溶液。造模结束后次日,miR-375-5p组大鼠经尾静脉注射miR-375-5p mimics 100μL,miR-NC组大鼠经尾静脉注射miR-NC mimics 100μL,假手术组和HF组大鼠经尾静脉注射等量生理盐水,miR-375-5p+CC组大鼠经尾静脉注射miR-375-5p mimics 100μL和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)抑制剂CC(0.2 mg·kg^(-1));各组大鼠均每日给药1次,连续给药4周。使用彩色多普勒超声仪检测各组大鼠心功能指标,反转录聚合酶链反应检测各组大鼠心肌组织中miR-375-5p表达,酶联免疫吸附试验检测各组大鼠血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、IL-1β、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)水平,苏木精-伊红染色观察各组大鼠心肌组织病理学变化,末端脱氧核苷酸转移酶介导的末端标记法检测各组大鼠心肌细胞凋亡情况,蛋白质印迹检测各组大鼠心肌组织中磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(p-AMPK)、AMPK、沉默信息调节因子3(SIRT3)蛋白的相对表达量。结果与假手术组比较,HF组、miR-NC组和miR-375-5p组大鼠的左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)、血清中SOD活性、GSH水平及心肌组织中p-AMPK/AMPK、miR-375-5p表达量和SIRT3蛋白相对表达量显著降低,左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末期内径(LVESD)、心肌细胞凋亡率及血清中TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA水平显著升高(P<0.05)。miR-NC组与HF组大鼠LVEF、LVFS、LVEDD、LVESD、心肌细胞凋亡率、血清中TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA、GSH水平、SOD活性、心肌组织中p-AMPK/AMPK、miR-375-5p表达量及SIRT3蛋白相对表达量比较差异无统计学意义(P>0.05)。与HF组相比,miR-375-5p组大鼠LVEF、LVFS、血清中SOD活性、GSH水平、心肌组织中p-AMPK/AMPK及miR-375-5p表达量和SIRT3蛋白相对表达量显著升高,LVEDD、LVESD、心肌细胞凋亡率及血清中TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA水平显著降低(P<0.05)。与miR-375-5p组相比,miR-375-5p+CC组大鼠LVEF、LVFS、血清中SOD活性、GSH水平及心肌组织中p-AMPK/AMPK、miR-375-5p表达量和SIRT3蛋白相对表达量显著降低,LVEDD、LVESD、心肌细胞凋亡率及血清中TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA水平显著升高(P<0.05)。假手术组大鼠心肌细胞规律排列,细胞核明显且无炎症细胞浸润;HF组大鼠心肌细胞形态发生明显改变,排列紊乱,细胞间隙变大,染色变浅,且出现心肌纤维化,有大量的炎症细胞浸润,HF组和miR-NC组大鼠心肌组织病理学变化无明显差异;与HF组相比,miR-375-5p组大鼠心肌细胞排列明显有序,细胞坏死程度和范围明显减少;miR-375-5p+CC组与HF组大鼠心肌组织病理学变化相似。结论miR-375-5p能抑制HF大鼠心肌细胞凋亡,进而对HF大鼠发挥保护作用,其机制可能与激活AMPK/SIRT3信号通路有关。

沉默信息调节因子sirtuin 3与牙周炎的关系研究进展

沉默信息调节因子(sirtuins)在多种细胞生物学过程中发挥重要作用,包括能量代谢、细胞凋亡和衰老等。近年来研究表明,其家族成员sirtuins 3(SIRT3)与牙周炎的发生、发展密切相关。牙周炎是一种常见的口腔疾病,其特征为牙周组织的慢性炎症和破坏。SIRT3可通过调节牙周组织的炎症反应、细胞凋亡和骨代谢等过程,影响牙周炎的发病和进展。笔者探讨SIRT3与牙周炎的关系,并重点介绍SIRT3与炎症的相互作用机制以及涉及的信号通路。

pSilencer 3.1-Sirt3基因RNA干扰表达载体的构建及鉴定

目的构建Sirt3基因的RNA干扰载体,并在真核细胞中进行pSilencer 3.1-Sirt3的功能鉴定。方法利用体外DNA合成技术及液相色谱纯化技术合成Sirt3干扰序列,通过酶切将干扰序列连接至pSilencer 3.1载体中,将阳性克隆载体转入感受态大肠杆菌细胞后,筛选阳性克隆,通过第二代体外DNA测序技术进行序列测定。将测序正确的克隆用于Western blot实验和real time PCR实验,以对其在真核细胞中的正确表达和内源性Sirt3的干涉效果进行鉴定。结果 PCR扩增得到序列测定结果与干扰序列完全一致。构建的pSilencer 3.1-Sirt3质粒在AGS和SGC-7901细胞中进行基因的转染,pSilencer3.1-Sirt3能够有效抑制内源性Sirt3的mRNA水平和蛋白质水平的表达。结论成功构建获得Sirt3干扰载体,并有效降低Sirt3的mRNA和蛋白质水平的表达,为今后Sirt3的功能研究提供良好的基础。

和厚朴酚减轻高甘油三酯血症急性胰腺炎大鼠模型的氧化应激:基于激活SIRT3-MnSOD2通路

目的探讨和厚朴酚调控Sirtuin-3(SIRT3)-MnSOD2通路对高甘油三酯血症急性胰腺炎(HTGP)大鼠氧化应激的作用。方法30只4周龄SD雄性大鼠随机分成普通饲养组和高脂饲养组,4周后普通饲养组随机设置为:对照(C)组和急性胰腺炎(AP)组;高脂饲养组随机设置为:高甘油三酯血症(HTG)对照组、HTGP组、和厚朴酚(HKL)治疗组,6只/组。AP组、HTGP组和HKL组经腹腔注射雨蛙肽建立AP模型,HKL组于造模后15 min腹腔注射HKL5 mg/kg。建立模型24 h后处置大鼠,检测大鼠血清甘油三酯(TG)、IL-6、TNF-α水平,HE染色观察胰腺组织病理学,试剂盒检测胰腺组织活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)水平,Western blot测定SIRT3、锰超氧化物歧化酶(MnSOD2)蛋白的表达水平,免疫组化法检测MnSOD2蛋白表达,透射电镜观察胰腺腺泡细胞及线粒体超微结构。结果与普通组比较,高脂组TG水平显著增高(P<0.05)。与各对照组比较,模型组IL-6、TNF-α、MDA水平均显著增高(P<0.05),GSH水平、SIRT3和MnSOD2蛋白表达均显著降低(P<0.05),HE染色显示有不同程度的水肿及炎细胞浸润,ROS荧光强度增强,电镜下腺泡细胞及线粒体超微结构损伤明显。与HTGP组比较,HKL组IL-6、TNF-α、MDA水平均显著降低(P<0.05),GSH水平、SIRT3和MnSOD2蛋白表达均显著增高(P<0.05),HE染色水肿及炎细胞浸润程度减轻,ROS荧光强度降低,电镜下腺泡细胞及线粒体超微结构损伤改善。结论HKL可能通过SIRT3-MnSOD2途径改善HTGP大鼠氧化应激水平并减轻胰腺病理损伤。

瓜蒌皮总皂苷调节PI3K/Akt/SIRT1信号通路减轻慢性阻塞性肺疾病大鼠的气道炎症

目的探讨瓜蒌皮总皂苷通过调节PI3K/Akt/SIRT1信号通路对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠气道炎症的影响。方法SD大鼠按照随机数字表法随机分成5组:对照组、模型组、瓜蒌皮总皂苷(300 mg/kg)组、LY294002(PI3K抑制剂,0.3 mg/kg)组、瓜蒌皮总皂苷(300 mg/kg)+LY294002(0.3 mg/kg)组,每组12只。除对照组外,其他组大鼠均构建COPD大鼠模型并给予药物干预。药物干预24 h后,检测5组大鼠肺功能;采用Giemsa染色进行肺泡灌洗液(BALF)中白细胞分类计数;HE染色观察5组大鼠肺组织病理形态变化,评测其损伤情况;试剂盒检测5组大鼠BALF上清液和血清中IL-18、IL-17水平;免疫印迹法检测各组大鼠肺组织中PI3K/Akt/SIRT1信号通路蛋白表达。结果与对照组大鼠的MV、PEF、Ri、白细胞数量、BALF上清液和血清中IL-18和IL-17水平、肺组织p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt及SIRT1蛋白相对表达水平相比,模型组大鼠肺组织出现明显病理损伤,Ri、白细胞数量、BALF上清液和血清中IL-18和IL-17水平显著升高(P<0.05),MV、PEF、肺组织p-PI3K/PI3K,p-Akt/Akt及SIRT1蛋白相对表达显著降低(P<0.05)。与模型组和瓜蒌皮总皂苷+LY294002组大鼠的MV、PEF、Ri、白细胞数量、BALF上清液和血清中IL-18和IL-17水平、肺组织p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt及SIRT1蛋白相对表达水平相比,瓜蒌皮总皂苷组大鼠肺组织病理损伤症状均减轻,Ri、白细胞数量、BALF上清液和血清中IL-18和IL-17水平均降低(P<0.05),MV、PEF、肺组织p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt及SIRT1蛋白相对表达均升高(P<0.05);LY294002组大鼠肺组织病理损伤症状均加重,Ri、白细胞数量、BALF上清液和血清中IL-18和IL-17水平均升高(P<0.05),MV、PEF、肺组织p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt及SIRT1蛋白蛋白相对表达均降低(P<0.05)。结论瓜蒌皮总皂苷可能通过激活PI3K/Akt/SIRT1信号通路,减轻COPD大鼠气道炎症,改善肺组织损伤,修复肺功能。

非小细胞肺癌组织中MnSOD、SIRT3的表达及意义

目的探讨非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)组织中锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,Mn SOD)、去乙酰化酶3(sirtuin 3,SIRT3)的表达,以及两者与NSCLC生物学特征的关系。方法采用免疫组化及Western blot法检测89例NSCLC及对应癌旁(直径≥10 cm)肺组织中Mn SOD、SIRT3蛋白的表达,探讨与NSCLC组织类型、TNM分期、分化程度、淋巴结转移的相关性。结果免疫组化及Western blot结果显示:与癌旁肺组织相比,Mn SOD、SIRT3蛋白在NSCLC中的表达明显降低;免疫组化图像分析结果显示癌旁组织中Mn SOD、SIRT3蛋白含量平均光密度值(OD值)为(0.428±0.031)、(0.403±0.035),而NSCLC组织中Mn SOD、SIRT3蛋白OD值显著降低,且两者表达与NSCLC分化程度、肿瘤T分期呈正相关(P<0.05,P<0.01);而与病理类型及有无淋巴结转移无相关性(P>0.05)。结论 NSCLC组织中MnSOD、SIRT3蛋白表达降低,两者联合检查可能对预测肿瘤的恶性程度有一定的意义。

运动对骨骼肌线粒体去乙酰化酶3(SIRT3)的影响

Sirtuins(SIRT)是NAD依赖的组蛋白去乙酰化酶,属于沉默信息调节因子家族,参与物质代谢及应激反应,与细胞寿命密切相关。Sirtuin 3(SIRT3)是哺乳动物线粒体中重要的去乙酰化酶,在骨骼肌中高表达,参与能量代谢并影响机体的衰老、细胞死亡和肿瘤发生。研究表明,适度运动会增加骨骼肌中的SIRT3含量并进一步影响脂肪代谢。目前,骨骼肌线粒体中SIRT3在运动中的变化引起学者的普遍关注。主要介绍了SIRT3的生理功能及运动对骨骼肌SIRT3的影响,深入研究运动中骨骼肌SIRT3的变化机制对运动抗衰老及运动防肥减肥具有重要的意义。

Sirt3抑制血管紧张素Ⅱ诱导的小鼠血管平滑肌细胞增殖

目的检测小鼠血管平滑肌细胞(VSMCs)中Sirtuin3(Sirt3)的表达,探讨Sirt3在血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导小鼠VSMCs增殖中的作用。方法用RT-PCR、Western blot法检测细胞中是否有Sirt3基因和蛋白表达;用不同浓度AngⅡ(10-7mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L)分别刺激细胞,用RT-PCR、Western blot法检测AngⅡ对Sirt3表达的影响;用Sirt3 siRNA转染干扰Sirt3mRNA水平后5-乙炔基-2'脱氧尿嘧啶核苷(Edu)试剂盒检测细胞增殖水平。结果 Western blot法、RT-PCR结果均显示正常C57小鼠VSMCs中有一定量Sirt3蛋白和mRNA表达;10-7mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L AngⅡ刺激细胞后Sirt3 mR-NA水平及蛋白表达量均明显升高(P<0.01),其中10-6mol/L组比10-7mol/L组和10-5mol/L组升高更明显,差异有统计学意义(P<0.05);Sirt3敲减组细胞增殖较对照组明显增加(P<0.01),Sirt3沉默+AngⅡ(10-6mol/L)组较AngⅡ组细胞增殖明显增加(P<0.01)。结论小鼠VSMCs中有一定量的Sirt3表达,AngⅡ刺激可使Sirt3 mRNA水平和蛋白表达量明显升高;Sirt3可抑制AngⅡ诱导的VSMCs增殖。

MnSOD、SIRT3在肺腺癌组织及癌旁组织中的表达及其与临床病理、预后的关系分析

目的分析锰超氧化物歧化酶(MnSOD)、去乙酰化酶3(SIRT3)在肺腺癌组织及癌旁组织中的表达及其与临床病理、预后的关系。方法选取该院心胸血管外科2016年1月至2018年12月收治的60例肺腺癌患者,均留存有肺腺癌及癌旁组织标本。采用免疫组织化学(SP法)检测肺腺癌组织及癌旁组织MnSOD、SIRT3表达,比较其在不同病理特征患者肺腺癌组织MnSOD、SIRT3表达差异,对所有患者予以持续随访,采用Cox回归模型分析影响患者预后的独立危险因素,并绘制Kaplan-Meier生存曲线,分析MnSOD、SIRT3对肺腺癌患者生存时间的影响。结果肺腺癌组织中MnSOD阳性表达率、SIRT3阳性表达率明显低于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05);不同性别、年龄、肺腺癌亚型及有无吸烟史的患者组织MnSOD、SIRT3表达差异无统计学意义(P>0.05),但随着组织学分级增加,肺腺癌组织MnSOD、SIRT3阳性表达率明显下降,TNM分期为Ⅲ期患者肺腺癌组织MnSOD、SIRT3阳性表达率明显低于Ⅰ+Ⅱ期患者,差异有统计学意义(P<0.05);Cox回归分析显示,MnSOD阴性、SIRT3阴性、组织学分级Ⅲ级、淋巴结转移、TNM分期Ⅲ期均是影响肺腺癌患者生存的独立危险因素;MnSOD、SIRT3阴性患者累积生存率明显低于MnSOD、SIRT3阳性患者,差异有统计学意义(P<0.05)。结论肺腺癌患者肺腺癌组织存在MnSOD、SIRT3低表达现象,并与组织学分级、淋巴结转移、TNM分期及生存密切相关。

低氧条件下SIRT3调控ROS介导的氧化应激反应对肺癌细胞凋亡的影响

目的探讨低氧条件下去乙酰化酶3(SIRT3)通过活性氧(ROS)对肺癌细胞氧化应激反应和低氧诱导因子1α(HIF-1α)表达的影响及其机制。方法将人非小细胞肺癌A549细胞暴露于低氧条件下培养0、12、24、48 h;RT-PCR和Western blot检测细胞中HIF-1α和SIRT3 mRNA和蛋白的表达,确定最佳低氧诱导时间。将A549细胞分成5组:对照组、低氧组、低氧+ROS抑制剂N-乙酰半胱胺酸(NAC)组、低氧+SIRT3过表达(SIRT3-OE)组和低氧+SIRT3-OE+NAC组;MTT法检测细胞增殖情况;流式细胞术检测细胞凋亡情况;RT-PCR和Western blot法检测各组细胞中HIF-1α和SIRT3 mRNA和蛋白的表达;流式细胞术检测各组细胞中ROS含量;生化试剂盒检测各组细胞中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)的含量。结果最佳低氧诱导时间为24 h。与对照组相比,低氧组细胞凋亡率、细胞中SIRT3 mRNA和蛋白水平、SOD和GSH含量均降低(P<0.01),细胞增殖能力、细胞中HIF-1αmRNA和蛋白水平、ROS和MDA含量均升高(P<0.01);与低氧组相比,低氧+NAC组和低氧+SIRT3-OE组细胞凋亡率、细胞中SIRT3 mRNA和蛋白水平、SOD和GSH含量均升高(P<0.05),细胞增殖能力、细胞中HIF-1αmRNA和蛋白水平、ROS和MDA含量均降低(P<0.05);与低氧+NAC组相比,低氧+SIRT3-OE+NAC组细胞凋亡率、细胞中SIRT3 mRNA和蛋白水平、SOD和GSH含量均升高(P<0.01),细胞增殖能力、细胞中HIF-1αmRNA和蛋白水平、ROS和MDA含量均降低(P<0.01)。结论低氧条件下SIRT3能够通过介导ROS抑制肺癌细胞中的氧化应激反应和HIF-1α的表达来促进细胞凋亡,抑制肺癌进展。

8周中等强度低负荷量训练对老龄雌性大鼠骨骼肌Bax和Bcl-2蛋白及SIRT1/SIRT3信号轴基因表达的影响

观察8周中等强度低负荷量训练对老龄雌性大鼠腓肠肌Bax和Bcl-2蛋白水平及去乙酰化酶1（SIRT1）/去乙酰化酶3（SIRT3）轴基因信使核糖核酸（mRNA）表达的影响。16只18月龄雌性SD大鼠随机分为对照组和运动组（各8只）。运动组在跑台上以15 km/h（60%~75%VO2max）进行有氧运动，15 min/d，5 d/周，持续运动8周；对照组自由生活。第8周末运动后24 h宰杀并测定腓肠肌指数、蛋白免疫印迹法测定腓肠肌 Bax 和 Bcl-2蛋白水平；逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）测定SIRT3、SIRT1、锰超氧化物歧化酶（MnSOD）、半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）、过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子-1α（PGC-1α）、线粒体转录因子 A（TFAM）和核呼吸因子1（NRF1） mRNA水平。结果显示，运动组腓肠肌质量（P＜0.05）和腓肠肌指数均显著增加（P＜0.01）、Bax蛋白水平显著降低（P＜0.05），Bcl-2蛋白水平和Bcl-2/Bax值显著增加（P＜0.05）；运动组SIRT3、SIRT1、PGC-1α、NRF1、TFAM、MnSOD mRNA水平显著增加（P＜0.05），Caspase-3 mRNA水平显著降低（P＜0.05）。结果表明：中等强度低负荷训练可延缓老龄雌性大鼠肌细胞凋亡信号的改变；SIRT1/SIRT3轴介导的内稳态机制在中等强度低负荷训练提升老龄大鼠骨骼肌线粒体更新速率及抗氧化酶水平起重要作用。

MnSOD-SIRT3在佐剂性关节炎大鼠肝组织中的表达和意义

目的探讨肝脏锰超氧化物歧化酶(MnSOD)、去乙酰化酶3(SIRT3)的改变与佐剂性关节炎(AA)大鼠的关系。方法弗氏完全佐剂(FCA)足趾皮下注射诱导SD大鼠AA,造模后12、19、26 d,分批处死大鼠,计算肝脏指数,检测血清谷草转氨酶(AST);谷丙转氨酶(ALT);肝匀浆检测丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)的变化;肝组织免疫组化和Western blot法检测MnSOD、SIRT3蛋白表达变化。结果与正常组大鼠比较,AA大鼠造模12 d后,肝脏指数升高,血清转氨酶升高,肝匀浆中MDA升高,GSH-Px、SOD活性下降(P<0.05,P<0.01),肝组织中MnSOD、SIRT3蛋白表达下降。结论 AA模型组大鼠存在肝损伤,肝匀浆中氧化应激指标升高,其机制与肝脏中MnSOD和SIRT3表达有一定的关联。

木犀草素通过调控AMPK/SIRT3通路改善慢性心力衰竭大鼠心脏功能及心肌纤维化的研究

目的观察木犀草素(Lut)对慢性心力衰竭(CHF)大鼠心脏功能及心肌纤维化的改善作用,并探讨AMP活化的激酶(AMPK)/沉默信息调节因子3(SIRT3)通路的作用。方法采用缩窄腹主动脉法建立大鼠CHF模型,分组为CHF组、CHF+Lut低剂量(Lut-L)组、CHF+Lut高剂量(Lut-H)组和CHF+Lut-H+AMPK抑制剂(CC)组,另设假手术(Sham)组,每组10只。分别灌胃给予生理盐水、25 mg/kg Lut、100 mg/kg Lut、100 mg/kg Lut+0.2 mg/kg CC、生理盐水,连续8周。超声心动图检查心功能;苏木素伊红(HE)和马森(Masson)染色观察心肌组织形态;ELISA法检测心肌中肿瘤坏死因子(TNF)-α、白介素(IL)-6、丙二醛(MDA)、IL-1β、乳酸脱氢酶(LDH)、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)及谷胱甘肽(GSH)水平;Werstern blot检测Smad2/3、Ⅰ型胶原(COL-Ⅰ)、Ⅲ型胶原(COL-Ⅲ)、p-Smad2/3、AMPK、核因子κB(NF-κB)、p-NF-κB、p-IκBα、IκBα、锰超氧化物歧化酶(MnSOD)、p-AMPK、SIRT3蛋白表达。结果与Sham组相比,CHF组、CHF+Lut-H+CC组心肌纤维排列混乱无序,可见炎症细胞等损伤,胶原蛋白沉积分数、LVESD、LVEDP、LVEDD、MDA、LDH、TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1水平及p-Smad2/3/Smad2/3、COL-Ⅰ、COL-Ⅲ、p-NF-κB/NF-κB、p-IκBα/IκBα、核/质NF-κB蛋白水平增高(P<0.05),LVSP、LVFS、LVEF、LVPWd、SOD、GSH水平及p-AMPK/AMPK、SIRT3、MnSOD蛋白水平降低(P<0.05)。与CHF组相比,CHF+Lut-L组、CHF+Lut-H组上述损伤减轻,胶原蛋白沉积分数、LVESD、LVEDP、LVEDD、MDA、LDH、TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1水平及p-Smad2/3/Smad2/3、COL-Ⅰ、COL-Ⅲ、p-NF-κB/NF-κB、p-IκBα/IκBα、核/质NF-κB蛋白水平降低,CHF+Lut-H组均低于CHF+Lut-L组(P<0.05);LVSP、LVFS、LVEF、LVPWd、SOD、GSH水平及p-AMPK/AMPK、SIRT3、MnSOD蛋白水平升高,CHF+Lut-H组均高于CHF+Lut-L组(P<0.05)。与CHF+Lut-H组相比,CHF+Lut-H+CC组心肌损伤加重,胶原蛋白沉积分数、LVESD、LVEDP、LVEDD、MDA、LDH、TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1水平及p-Smad2/3/Smad2/3、COL-Ⅰ、COL-Ⅲ、p-NF-κB/NF-κB、p-IκBα/IκBα、核/质NF-κB蛋白水平升高(P<0.05),LVSP、LVFS、LVEF、LVPWd、SOD、GSH水平及p-AMPK/AMPK、SIRT3、MnSOD蛋白水平降低(P<0.05)。结论Lut可能通过活化AMPK/SIRT3通路,上调MnSOD抗氧化蛋白表达,抑制NF-κB入核活化,减轻心肌氧化应激和炎症,降低CHF大鼠心肌纤维化,改善其心功能。

胰腺癌细胞PANC-1中LSD1负向调控抑癌基因SIRT3的实验研究

背景与目的:组蛋白赖氨酸去甲基化酶1(lysine specific demethylase 1,LSD1)是重要的染色质修饰蛋白之一,可以通过调节染色质的结构调节基因的转录调控,进而影响肿瘤的发生、发展、侵袭、转移以及代谢异常等恶性潜能,是判断肿瘤预后的生物标志物。Sirtuins家族去乙酰化酶3(sirtuin3,SIRT3)基因是位于线粒体内的抑癌基因,通过调控肿瘤代谢异常以及氧化损伤行使抑癌基因的功能。本研究通过基因转录调控的手段,研究胰腺癌细胞PANC-1中LSD1与SIRT3的关系。方法:通过RNA干扰(RAN interference,RNAi)、免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,CoIP)、染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation assay,ChIP)及启动子活性分析等分子生物学实验手段,探讨LSD1与SIRT3在PANC-1细胞中的关系。结果:通过RNAi的手段干扰LSD1的表达,发现SIRT3基因转录水平和蛋白水平明显上升;通过蛋白相互作用的手段,发现LSD1可以与SIRT3转录调控的重要转录因子过氧化物酶增殖体激活受体辅激动子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,coactivator 1 alpha,PGC-1α)相互作用;通过ChIP方法,发现LSD1与PGC-1α共同募集到SIRT3基因的启动子区域染色质上;通过启动子活性分析,发现LSD1基因可以显著抑制PGC-1α对SIRT3基因的转录调控。结论:LSD1可以表观遗传调控抑癌基因SIRT3的转录,为深入研究LSD1与肿瘤代谢异常以及氧化应激提供了理论依据。

Sirtuin3减少心肌细胞钙超载时细胞色素C的释放并抑制细胞凋亡

目的研究Sirtuin 3在心肌细胞钙超载时对细胞色素C(Cyt C)释放和caspase-3激活的影响。方法将培养的H9c2心肌细胞随机分为4组,即对照组、Sirtuin 3组、离子霉素组(ionomycin组)和离子霉素联合Sirtuin 3组(ionomycin联合Sirtuin 3组)。采用ionomycin诱导法构建心肌细胞钙超载模型,Western blot法检测心肌细胞线粒体及胞质细胞色素C(Cyt C)和caspase-3的水平,分光光度法检测caspase-3的活性,AnnexinⅤ-FITC/PI双染色结合流式细胞术检测H9c2心肌细胞的凋亡比率。结果成功构建钙超载模型。Western blot结果显示Cyt C在线粒体中的水平ionomycin组明显低于对照组,ionomycin联合Sirtuin 3组明显高于ionomycin组,Cyt C在胞质中的水平相反;Ionomycin组caspase-3的水平明显高于对照组,ionomycin联合Sirtuin 3组caspase-3的水平明显低于ionomycin组。分光光度法结果显示caspase-3的活性ionomycin组明显高于对照组,ionomycin联合Sirtuin 3组明显低于ionomycin组。双染色结合流式细胞术结果显示ionomycin组的凋亡比率明显高于对照组,ionomycin联合Sirtuin 3组的凋亡比率明显低于ionomycin组。结论心肌细胞钙超载时,Sirtuin 3通过减少Cyt C释放和caspase-3的激活,抑制细胞凋亡。

银杏叶提取物通过UCP2/SIRT3通路改善大鼠脑缺血-再灌注损伤

目的:研究银杏叶提取物(EGb761)能否通过线粒体解偶联蛋白2(UCP2)/去乙酰化酶3(SIRT3)通路改善大鼠脑缺血再灌注(CIRI)损伤。方法:雄性SD大鼠分成以下四组:假手术组(sham)、脑缺血再灌注(CIRI)损伤组(CIRI)、银杏叶提取物组(EGb761)和UCP2抑制剂组(EGb761+Genipin)。对EGb761组和EGb761+Genipin组每天尾静脉注射10 mg/kg EGb761注射液,sham组和CIRI组给予尾静脉注射等剂量生理盐水,连续7 d;在第5~7 d,同时对EGb761+Genipin组每天灌胃50 mg/kg Genipin生理盐水溶液。末次给药次日,通过大脑左侧中动脉闭塞法(MCAO)构建大鼠脑CIRI模型。记录各组大鼠Longa神经功能评分和体重变化,取鼠脑制成石蜡切片,通过HE和尼氏染色并观察脑皮质损伤区病理变化;通过免疫组织化学技术检测脑皮质损伤区UCP2、SIRT3及天冬氨酸蛋白半胱氨酸酶3(caspase-3)的表达;收集动脉血,测定血清中总超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)浓度。结果:与sham组比较,CIRI组大鼠神经功能评分上升(P<0.01),再灌注后体重减轻(P<0.01),脑组织病理损伤加重,UCP2、SIRT3表达减少,caspase-3表达增加(P<0.01),血清SOD活力下降,MDA浓度上升(P<0.01);与CIRI组比较,EGb761组大鼠神经功能评分下降(P<0.01),再灌注后体重增加(P<0.01),脑组织病理损伤减轻,UCP2、SIRT3表达增加,caspase-3表达减少(P<0.01),血清SOD活力增高,MDA浓度下降(P<0.01);与EGb761组比较,EGb761+Genipin组大鼠神经功能评分增加(P<0.05),再灌注后体重减轻(P<0.05),脑组织病理损伤较严重,UCP2、SIRT3表达减少,caspase-3表达增加(P<0.05),血清SOD活力下降,MDA浓度上升(P<0.01)。结论:EGb761可通过调控UCP2/SIRT3通路改善大鼠脑CIRI损伤。

褪黑素调控SIRT3对糖尿病脑缺血再灌注损伤小鼠脑组织线粒体的保护作用

目的观察褪黑素对糖尿病脑缺血再灌注损伤(CIRI)小鼠脑组织线粒体的保护作用,并基于去乙酰化酶3(SIRT3)探讨褪黑素的相关作用机制。方法健康雄性C57BL/6小鼠24只,随机分为糖尿病假手术组(DS组)、糖尿病缺血再灌注组(DIR组)、糖尿病缺血再灌注+褪黑素组(DIR+Mel组)、糖尿病缺血再灌注+褪黑素+3-TYP组(DIR+Mel+3-TYP组),每组6只。各组以腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病模型,DIR组、DIR+Mel组、DIR+Mel+3-TYP组采用tMCAO法建立脑缺血再灌注模型,DS组分离大脑中动脉但不阻断血流,DIR+Mel组、DIR+Mel+3-TYP组于缺血即刻和再灌注前腹腔注射褪黑素10 mg/kg,DIR+Mel+3-TYP组分别于术前5、3、1 d腹腔注射SIRT3特异性抑制剂3-TYP 50 mg/kg。再灌注24 h后处死各组小鼠。透射电镜观察病灶脑组织线粒体超微结构,比色法测定病灶脑组织线粒体丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、线粒体ATP含量,Westernblotting检测病灶脑组织中的核呼吸因子1(NRF1)、线粒体转录因子A(TFAM)、胞质细胞色素C(Cyt-CytoC)。结果与DS组相比,DIR组线粒体严重空泡化伴肿胀,线粒体MDA含量、Cyt-CytoC表达升高,线粒体ATP含量、SOD活性、CAT活性及病灶脑组织中NRF1、TFAM表达降低(P均<0.05);与DIR组相比,DIR+Mel组线粒体空泡化和肿胀减轻,MDA含量、Cyt-CytoC表达降低,ATP含量、SOD活性、CAT活性及NRF1、TFAM表达升高(P均<0.05);与DIR+Mel组相比,DIR+Mel+3-TYP组线粒体空泡化和肿胀加重,MDA含量、Cyt-CytoC表达升高,ATP含量、SOD活性、CAT活性及NRF1、TFAM表达降低(P均<0.05)。结论褪黑素干预可维持糖尿病CIRI小鼠线粒体正常形态,降低线粒体氧化应激水平,增加ATP含量,促进线粒体生成,作用可能与调控SIRT3表达有关。