Sirt3在白藜蘆醇調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞線粒體活性氧水平中的作用及機(jī)制研究.pdf

1、動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)導(dǎo)致的心血管疾病(cardiovascular diseases,CVD)已經(jīng)成為威脅人類健康的主要疾病之一。AS發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,至今尚未完全闡明?！皳p傷應(yīng)答學(xué)說(injury-response hypothesis)”是目前比較公認(rèn)的解釋 AS發(fā)生機(jī)理的假說,該學(xué)說認(rèn)為血管內(nèi)皮細(xì)胞氧化應(yīng)激(oxidative stress)損傷是誘發(fā)AS發(fā)生的主要始動因素,且主要因細(xì)胞內(nèi),過量的活性氧

2、(reactive oxygen species,ROS)生成。大量研究證實,90％以上的ROS來自于線粒體,線粒體ROS(mitochondrial ROS,mtROS)水平的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)與血管內(nèi)皮細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷密切相關(guān),并已成為AS防治的重要干預(yù)靶點。近年來研究發(fā)現(xiàn),mtROS水平的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)主要與線粒體內(nèi)去乙酰化酶Sirt3有關(guān),Sirt3作為最重要的線粒體去乙?；敢殉蔀锳S等慢性疾病研究領(lǐng)域的熱點。
　　國內(nèi)外研究證實植物性

3、膳食(蔬菜、水果和完整的谷類)與肥胖、心血管疾病、糖尿病等慢性疾病發(fā)生呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系,表明植物性食物在防治慢性疾病中具有十分重要的作用。植物性食物的健康功效主要與其含有的多種植物化學(xué)物(phytochemicals)有關(guān),其中數(shù)量最多、分布最廣、研究最多的是多酚類植物化學(xué)物。白藜蘆醇(resveratrol,RSV)是一種重要的多酚類植物化學(xué)物,流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)膳食 RSV的攝入與心血管疾病的發(fā)生顯著負(fù)相關(guān)。本實驗室前期研究也揭示 RS

4、V具有顯著的血管內(nèi)皮保護(hù)作用,但其作用機(jī)制及效應(yīng)靶點尚不明確。RSV是否能夠通過 Sirt3調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞mtROS水平進(jìn)而抑制內(nèi)皮細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷,相關(guān)研究未見報道。
　　本課題在前期研究的基礎(chǔ)上,利用原代培養(yǎng)的人體臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs),在體外用叔丁基過氧化氫(tert-butyl hydroperoxide,t-BHP)建立 HUVE

5、Cs氧化應(yīng)激模型,利用qRT-PCR、Western blot、siRNA、染色質(zhì)免疫共沉淀、報告基因等實驗方法以及特異性抑制劑、激動劑,深入研究Sirt3相關(guān)信號通路在介導(dǎo)RSV調(diào)節(jié)mtROS水平中的作用及機(jī)制。
　　主要研究結(jié)果和發(fā)現(xiàn):
　　(1)RSV能夠顯著抑制t-BHP誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷。利用t-BHP誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷模型,研究發(fā)現(xiàn),RSV能夠明顯抑制t-BHP誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡、凋亡相關(guān)

6、蛋白表達(dá)及線粒體膜電位下降,該作用主要與RSV抑制t-BHP誘導(dǎo)的mtROS增加有關(guān)。
　　(2)RSV能夠通過激活Sirt3調(diào)節(jié)mtROS穩(wěn)態(tài)。研究發(fā)現(xiàn),RSV能夠通過活化Sirt3增加IDH2、GSH-Px、SOD2等線粒體抗氧化酶活力和SOD2去乙?；揎棿龠M(jìn)mtROS清除;同時,RSV能夠通過活化Sirt3增加線粒體電子傳遞鏈Complex I活力和ATP合成,增加Sirt3-FoxO3A-mtRNAPol復(fù)合體介導(dǎo)的線粒

7、體DNA轉(zhuǎn)錄水平和ATP6、CO1、Cytb、ND2、ND5等線粒體編碼基因的mRNA表達(dá),提高電子傳遞效率,調(diào)節(jié)電子傳遞鏈功能和mtROS水平。
　　(3)AMPK-PGC-1α-ERRα信號通路在RSV調(diào)節(jié)Sirt3表達(dá)水平中起重要作用。研究結(jié)果表明,RSV能夠增加磷酸化的AMPK活性,從而活化PGC-1α并促進(jìn)ERRα活化和核轉(zhuǎn)位,增加Sirt3表達(dá)水平。使用AMPK抑制劑處理或采用siRNA沉默AMPK、PGC-1α、Si