GK大鼠胃转流术后空腹血糖及骨骼肌SIRT3酶变化的实验研究

目的:探讨GK大鼠行胃转流术后空腹血糖及骨骼肌SIRT3酶的变化及意义;方法:24只Goto-Kakizaki(GK)大鼠随机分为手术组(operation group OG组,假手术组(sim-operation group SG组)和对照组(control group CG组);OG组大鼠行胃转流手术,SG组大鼠行假手术,CG组仅作术前对照,OG组和SG组分别测定术前、术后48h和1、2及4周空腹血糖水平,术后4周处死取大腿部骨骼肌用western blot法半定量测定其SIRT3酶值;CG组监测空腹血糖水平,4周后处死同法测定大腿骨骼肌SIRT3酶值。结果:术前3组大鼠空腹血糖水平相仿,术后OG组血糖水平进行性下降,2周后血糖水平稳定,与SG组和CG组比较明显降低(P﹤0.05),SG组与CG组各时相空腹血糖水平差异无统计学意义(P﹥0.05);OG组术后骨骼肌SIRT3酶表达与明显增加,与SG组和CG组比较差异有统计学意义;结论:胃转流术可降低GK大鼠空腹血糖,骨骼肌SIRT3酶表达的增加可能是其糖尿病改善的机制之一。

UCP2/SIRT3信号通路与氧化应激在疾病中的作用

氧化应激是指在内外环境发生变化时,机体内氧化系统与抗氧化系统间的动态平衡被破坏,导致活性氧(ROS)过量产生的病理状态〔1〕。氧化应激是多种疾病发生发展过程中的重要病理环节,多种信号通路参与介导氧化应激的病理机制,细胞能通过协调各种信号通路,消散氧化应激反应的不利影响,以维持自身的稳定状态。因此,在疾病的研究过程中,应当具备整体思路,深入了解有关信号通路在病程进展中的作用,为药物的针对性治疗提供理论基础,本文对VCP2/SIRT3信号通路与氧化应激在疾病中的作用进行综述。

去乙酰化酶3对线粒体功能和猪生长发育影响的研究进展

去乙酰化酶3(Sirt3)是去乙酰化酶家族的一员,具有高度的去乙酰基酶活性,对动物体的生长发育、衰老、代谢等生理过程具有调控作用。目前的研究表明,Sirt3可以激活超氧化物歧化酶、调控三羧酸循环和促进电子传递链3个途径,消除细胞内的活性氧(ROS),避免细胞的氧化损伤和线粒体膜电位的损伤,进而影响细胞凋亡与自噬;并可通过调控ROS、降低各种退行性疾病的发病率等途径减缓衰老。同时,Sirt3通过激活AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)等途径影响肌肉的发育。对猪的研究表明,不同Sirt3突变型猪的肌肉色值和失水率等肉质指标存在差异,且Sirt3对脂肪酸氧化和酮体生成有一定的影响。在对与猪Sirt3蛋白有较高同源性的牛进行的研究中发现,不同Sirt3突变型的牛体长、体高、肌肉脂肪含量等指标存在显著差异。作者总结了Sirt3对线粒体的能量代谢和细胞氧化损伤的调控机制及其对细胞凋亡、细胞自噬和机体衰老的影响,阐述了猪Sirt3蛋白的部分理化性质及其对猪生长发育的作用机制,以期为了解和挖掘该基因在猪肌肉和脂肪发育中的生物学作用,以及家畜生产性状改良提供理论依据。

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。

烟酰胺单核苷酸通过Sirt3减轻心脏死亡供肝诱导的缺血-再灌注损伤

目的 探讨烟酰胺单核苷酸(NMN)对大鼠心脏死亡供肝诱导的缺血-再灌注损伤(IRI)的作用及机制。方法 通过“磁环+双袖套”法建立大鼠原位肝移植模型。将SD大鼠随机分为假手术组(Sham组)、原位肝移植组(OLT组)、NMN处理+原位肝移植组(NMN组)、NMN+去乙酰化酶-3(Sirt3)抑制剂(3-TYP)+原位肝移植组(NMN+3-TYP组)。观察各组大鼠肝组织病理学改变及肝细胞凋亡情况,检测血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)水平,测定肝组织超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量,检测肝组织Sirt3、微管相关蛋白1轻链3(LC3)Ⅱ、PTEN诱导假定激酶1(PINK1)、Parkin、线粒体外膜转位酶20(TOMM20)表达水平。分析各组大鼠术后生存情况。结果 与Sham组比较,OLT组ALT、AST水平升高;与OLT组比较,NMN组ALT、AST水平均下降;与NMN组比较,NMN+3-TYP组ALT、AST水平升高(均为P<0.05)。Sham组大鼠肝组织结构基本正常;OLT组大鼠肝组织可见明显的淤血、空泡变性和肝细胞坏死等病理改变。OLT组Suzuki评分、细胞凋亡率较Sham组升高;NMN组Suzuki评分、细胞凋亡率较OLT组降低;NMN+3-TYP组Suzuki评分、细胞凋亡率较NMN组升高(均为P<0.05)。与Sham组比较,OLT组SOD含量下降,MDA含量升高;与OLT组比较,NMN组SOD含量升高,MDA含量下降;与NMN组比较,NMN+3-TYP组SOD含量下降,MDA含量升高(均为P<0.05)。与Sham组比较,OLT组Sirt3、TOMM20蛋白相对表达量下降,PINK1、Parkin、LC3Ⅱ蛋白相对表达量升高;与OLT组比较,NMN组Sirt3、PINK1、Parkin、LC3Ⅱ蛋白相对表达量升高,TOMM20蛋白相对表达量下降;与NMN组比较,NMN+3-TYP组PINK1、Parkin、LC3Ⅱ蛋白相对表达量下降,TOMM20蛋白相对表达量升高(均为P<0.05)。Sham组、OLT组、NMN组、NMN+3-TYP组大鼠术后7 d生存率分别为100%、50%、75%、58%。结论 NMN可通过上调Sirt3,增强肝脏抗氧化能力及诱导PINK1/Parkin介导的线粒体自噬,减轻肝IRI,从而对心脏死亡供肝发挥保护作用。

去乙酰化酶Sirt3沉默对缺氧条件下肠上皮Caco-2细胞缺氧诱导因子-1α表达的影响及其对肠上皮屏障功能的作用

目的 采用RNA干扰（RNAi）技术,使去乙酰化酶Sirt3基因表达下调或缺失,观察其下调或缺失后对缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）表达的影响及其对肠屏障功能的作用.方法 体外培养Caco-2细胞,分别检测跨上皮电阻（TER）,常氧和低氧（1％O2）条件下Sirt3-小干扰RNA（siRNA）转染前后HIF-1α和紧密连接蛋白：ZO-1、Occludin、Claudin-1的mRNA与蛋白表达.结果 常氧与低氧条件下,Sirt3-siRNA转染后Sirt3的蛋白表达分别下降52％、35％;HIF-1α的蛋白表达（0.72±0.01、0.93 ±0.01）比转染前（0.38 ±0.01、0.81±0.03）明显升高（P＜0.01）;低氧条件下,Sirt3-siRNA转染后Occludin、Claudin-1、ZO-1的蛋白（0.71 ±0.03、0.69±0.01、0.72±0.02）和mRNA （0.80±0.01、0.84±0.01、0.88 0.03）表达比转染前明显降低（P＜0.01）;低氧条件下,经Sirt3-siRNA转染后TER下降30.8％.结论 缺氧条件下,Sirt3可以调控HIF-1α的表达.沉默Sirt3后紧密连接蛋白表达降低,从而影响肠屏障功能.

萆苓祛痛方对糖尿病痛风大鼠骨骼肌组织SIRT3蛋白表达及URAT1 mRNA的影响

目的:探讨萆苓祛痛方对糖尿病痛风大鼠骨骼肌组织去乙酰化酶3(SIRT3)蛋白表达及尿酸盐转运体1(URAT1) mRNA的影响。方法:选择健康雄性大鼠40只,除正常组外,其余组予高脂饲料喂养并联合小剂量链脲佐菌素(STZ)溶液40 mg·kg-1腹腔注射1次,以血糖≥16. 7 mmol·L-1,为糖尿病模型。4 d后关节腔注射5%尿酸钠溶液1次,诱导痛风模型,模型成功后,分为萆苓祛痛方组(萆苓组,10 g·kg-1),吲哚美辛组(5 mg·kg-1),吡格列酮组(10 mg·kg-1),均连续给药21 d,正常组、模型组予等量生理盐水;采用蛋白免疫印迹法(Western blot)测定骨骼肌组织SIRT3蛋白表达;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测骨骼肌组织URAT1 mRNA表达,并进行病理检查,取血测定血糖(GLU),血尿酸(UA)及C反应蛋白(CRP)含量。结果:与正常组比较,模型组GLU,UA及CRP明显升高(P <0. 01);与模型组比较,萆苓组、吡格列酮组血糖下降(P <0. 05);各药物组UA及CRP明显下降(P <0. 01)。与正常组比较,模型组骨骼肌SIRT3蛋白表达量显著降低(P <0. 01);与模型组比较,萆苓组骨骼肌SIRT3蛋白表达量显著提高(P <0. 01),与西药组比较无明显差异;条带图的结果同样显示,与正常组比较,模型组表达亮度明显减弱,药物组表达亮度明显增强;与正常组比较,模型组关节组织URAT1 mRNA相对表达量明显升高(P <0. 01);与模型组比较,各药物组URAT1 mRNA相对表达量显著下调(P <0. 01)。电泳图同样提示,正常组表达亮度减弱,模型组表达亮度显著增强,萆苓组、西药组表达亮度明显减弱。关节病理提示,与正常组比较,模型组大鼠关节病理损伤严重,可见大量炎细胞浸润及纤维增生,滑膜细胞变性、坏死。与模型组比较,萆苓祛痛方关节病变程度明显减低,见少量炎细胞浸润,滑膜上皮轻度增生。结论:具有泻浊解毒通络作用的萆苓祛痛方可显著提高糖尿病痛风大鼠骨骼肌组织SIRT3的蛋白表达量,下调URAT1 mRNA的表达量,减轻骨骼肌组织病理损伤,减低血清炎症因子CRP的含量,降低模型大鼠的血糖、血尿酸水平,有保护关节功能的作用。