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

1、動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)導致的心血管疾病(cardiovascular diseases,CVD)已經(jīng)成為威脅人類健康的主要疾病之一。AS發(fā)病機制復雜,至今尚未完全闡明。“損傷應答學說(injury-response hypothesis)”是目前比較公認的解釋 AS發(fā)生機理的假說,該學說認為血管內(nèi)皮細胞氧化應激(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)皮細胞氧化應激損傷密切相關,并已成為AS防治的重要干預靶點。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?；窼irt3有關,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)生呈負相關的關系,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物(phytochemicals)有關,其中數(shù)量最多、分布最廣、研究最多的是多酚類植物化學物。白藜蘆醇(resveratrol,RSV)是一種重要的多酚類植物化學物,流行病學研究發(fā)現(xiàn)膳食 RSV的攝入與心血管疾病的發(fā)生顯著負相關。本實驗室前期研究也揭示 RS

4、V具有顯著的血管內(nèi)皮保護作用,但其作用機制及效應靶點尚不明確。RSV是否能夠通過 Sirt3調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細胞mtROS水平進而抑制內(nèi)皮細胞氧化應激損傷,相關研究未見報道。
　　本課題在前期研究的基礎上,利用原代培養(yǎng)的人體臍靜脈血管內(nèi)皮細胞(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相關信號通路在介導RSV調(diào)節(jié)mtROS水平中的作用及機制。
　　主要研究結果和發(fā)現(xiàn):
　　(1)RSV能夠顯著抑制t-BHP誘導的血管內(nèi)皮細胞氧化應激損傷。利用t-BHP誘導的血管內(nèi)皮細胞氧化應激損傷模型,研究發(fā)現(xiàn),RSV能夠明顯抑制t-BHP誘導的內(nèi)皮細胞凋亡、凋亡相關

6、蛋白表達及線粒體膜電位下降,該作用主要與RSV抑制t-BHP誘導的mtROS增加有關。
　　(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MmtROS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復合體介導的線粒

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,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表達水平中起重要作用。研究結果表明,RSV能夠增加磷酸化的AMPK活性,從而活化PGC-1α并促進ERRα活化和核轉(zhuǎn)位,增加Sirt3表達水平。使用AMPK抑制劑處理或采用siRNA沉默AMPK、PGC-1α、Si