SIRT3缺陷对脓毒症心肌损伤的影响及作用机制.pdf

响下游基因的转录和表达10。因此叶酸通过表观遗传修饰作用对基因的转录和表达的影响相当广泛。在本实验研究中,实验组与对照组比较,脑、脊髓组织基因转录组分别有 939、879 个 DEGs,受影响的基因数量较多。其中分别有 191、195 个基因属于差异表达转录因子基因。在脑组织和脊髓组织的差异表达转录因子基因中,通过与蛋白家族比较,发现转录因子主要聚焦在zf-C2H2、bHLH、Homeobox、STAT 等转录因子家族。因转录因子家族涉及到转录因子数量较多,还需要后续进一步深入的研究。课题组的另一项通过抑制叶酸代谢物参与 DNA 合成诱导小鼠 NTDs 的研究结果发现,bHLH 家族的一员 Hes3 表达异常,同时有研究发现,该转录因子与神经管的发育密切相关11,12。本研究仅 是在低叶酸 饲喂联合 MTX 诱 导 的 小 鼠NTDs 模型的基础上,对可能影响的神经组织发育的功能基因及转录因子的初步探索,可为 NTDs 发生机制的研究提供思路。综上所述,低叶酸联合 MTX 能够引起胎鼠神经组织基因组的转录改变,DEGs 主要是以神经细胞发育、转录调节基因为主,叶酸可能通过调节功能相关基因的表达来影响胚胎神经组织的发育,但其具体机制尚有待于进一步探讨。利益冲突声明:所有作者均声明不存在利益冲突。参考文献1 Czeizel AE,Duds I.Prevention of the first occurrence of neural tubedefects by periconceptional vitamin supplementation J.N Engl JMed,1992,327(26):1832-18352 Berry RJ,Li Z,Erickson JD,et al.Prevention of neural-tube de-fects with folic acid in China.China-U.S.Collaborative Project forNeural Tube Defect Prevention J.N Engl J Med,1999,341(20):1485-14903 Wang L,Wang F,Guan J,et al.Relation between hypomethylationof long interspersed nucleotide elements and risk of neural tube defectsJ.Am J Clin Nutr,2010,91(5):1359-13674 Pei P,Cheng X,Yu J,et al.Folate deficiency induced H2A ubiquit-ination to lead to downregulated expression of genes involved in neuraltube defects J.Epigenetics Chromatin,2019,12(1):695 裴培,崔小岱,张霆,等.低叶酸联合甲氨蝶呤诱导神经管畸形小鼠模型 的 建 立 J.中 华 神 经 外 科 杂 志,2019,35(2):193-1966 Ji Y,Hao H,Reynolds K,et al.Wnt signaling in neural crest onto-genesis and oncogenesis J.Cells,2019,8(10):11737 王秀伟,官臻,朱智强,等.5-氟尿嘧啶对早期胚胎发育的影响J.中国优生与遗传杂志,2020,28(2):239-2428 Cheng X,Pei P,Yu J,et al.F-box protein FBXO30mediates retin-oic acid receptor ubiquitination and regulates BMP signaling in neu-ral tube defects J.Cell Death Dis,2019,10(8):5519 Zhou VW,Goren A,Bernstein BE.Charting histone modificationsand the functional organization of mammalian genomes J.Nat RevGenet,2011,12(1):7-1810Boshnjaku V,Ichi S,Shen YW,et al.Epigenetic regulation of sen-sory neurogenesis in the dorsal root ganglion cell line ND7 by folicacid J.Epigenetics,2011,6(10):1207-121611王秀伟,官臻,朱智强,等.5-氟尿嘧啶对神经管畸形胎鼠脑组织基因表达的影响 J.发育医学电子杂志,2020,8(3):213-21912Hong CS,Saint-Jeannet JP.The b-HLH transcription factor Hes3participates in neural plate border formation by interfering with Wnt/-catenin signaling J.Dev Biol,2018,442(1):162-172(收稿日期:2023-06-30)(修回日期:2023-07-12)基金项目:国家自然科学基金青年科学基金资助项目(82002015)作者单位:200233上海交通大学医学院附属第六人民医院麻醉科通信作者:刘鹏昊,电子信箱:shjdlph ;崔德荣,电子信箱:cuishuning118 SIRT3 缺陷对脓毒症心肌损伤的影响及作用机制徐天华刘鹏昊崔德荣摘要目的探讨 SIRT3 缺陷对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的脓毒症心肌损伤的影响及作用机制。方法通过对 SIRT3 基因敲除(SIRT3-/-)小鼠及野生型(wild type,WT)小鼠进行 LPS(10mg/kg)腹腔注射 24h 制备脓毒症心肌损伤模型,等体积 0.9%氯化钠溶液(normal saline,NS)腹腔注射作为对照,设立 WT-NS 组、WT-LPS 组、SIRT3-/-LPS 组、SIRT3-/-NS 组。通过对人心脏微血管内皮细胞进行 LPS(10g/ml)刺激 24h 制备细胞损伤模型。正常培养作为对照,使用 SIRT3 过表达慢病毒及阴性对照病毒进行细胞转染,设立对照组、LPS 组、LPS+SIRT3 过表达组、阴性对照病毒组。采用心脏超声检测各组小55医学研究杂志 2024 年 3 月第 53 卷第 3 期论著鼠收缩末期及舒张末期左心室后壁厚度、左心室舒张末期容积。天狼星红染色检测各组心脏组织的胶原蛋白含量。免疫荧光法观察各组心脏微血管中内皮-间充质转化(endothelial-to-mesenchymal transition,EndMT)标志蛋白:血小板-内皮细胞黏附分子(platelet-endothelial cell adhesion molecule,CD31)、-平滑肌肌动蛋白(-smooth muscle actin,-SMA)的表达情况。采用Western blot 法检测 CD31、-SMA、SIRT3 蛋白和自噬相关蛋白 LC3、p62 的表达情况。结果心脏超声发现,SIRT3-/-LPS 组左心室舒张末期容积、收缩末期及舒张末期左心室后壁厚度均增加(P 0.001)。天狼星红染色结果表明,SIRT3 缺陷可显著提升 LPS 诱导的脓毒症小鼠心脏组织的胶原蛋白含量(P 0.001)。LPS 可诱导小鼠心脏微血管内皮细胞发生 EndMT,而 SIRT3 缺陷会加重这一变化(P 0.05)。LPS 可诱导小鼠心脏组织自噬水平应激性升高,而 SIRT3 缺陷会降低自噬水平(P 0.05)。体外实验同样证实了 LPS 诱导人心脏微血管内皮细胞自噬应激性增强(P 0.001),此时 SIRT3 蛋白表达下降伴随着 EndMT 的发生(P 0.05),而 SIRT3 过表达明显减轻了 EndMT 的程度(P 0.001),自噬水平进一步增加(P 0.05)。结论SIRT3 缺陷能加重 LPS 诱导的脓毒症小鼠心脏舒张功能障碍及纤维化程度,其机制可能与其降低心脏组织自噬水平,促进心脏微血管内皮细胞发生 EndMT 有关。关键词脓毒症心肌损伤心脏纤维化内皮-间充质转化SIRT3中图分类号R54文献标识码ADOI 10.11969/j.issn.1673-548X.2024.03.012Effect and Mechanism of SIRT3 Deficiency on Myocardiac Injury in Sepsis.XU Tianhua,LIU Penghao,CUI Derong.Department ofAnesthesiology,Affiliated Shanghai Sixth Peoples Hospital,Shanghai Jiao Tong University School of Medicine,Shanghai 200233,ChinaAbstractObjectiveTo investigate the effect of SIRT3 deficiency on myocardiac injury induced by lipopolysaccharide(LPS)insepsis and its mechanism.MethodsSIRT3gene knockout(SIRT3-/-)mice and wild-type(WT)mice were intraperitoneally injectedwith LPS(10mg/kg)for 24h to prepare myocardial injury model of sepsis,and equal volume normal saline(NS)was injected intraperito-neally as control,WT-NS group,WT-LPS group,SIRT3-/-LPS group and SIRT3-/-NS group were set up.Human heart micro-vascular endothelial cells were stimulated with LPS(10g/ml)for 24h to prepare cell damage models.Normal culture was used as con-trol,SIRT3 overexpressing lentivirus and negative control virus were used for cell transfection.Control group,LPS group,LPS+SIRT3overexpressing group and negative control virus group were set up.The left ventricular posterior wall thickness at the end of systole and di-astole and the left ventricular end-diastolic volume were measured by cardiac ultrasound.Sirius red staining was used to detect collagencontent in heart tissue of each group.The expression of endothelial-to-mesenchymal transition(EndMT)markers in cardiac microves-sels,which involved platelet-endothelial cell adhesion molecule(CD31)and -smooth muscle actin(-SMA)was observed by im-munofluorescence method.Western blot was used to detect the expression of CD31,-SMA and SIRT3 proteins and autophagy relatedproteins LC3 and p62.ResultsCardiac ultrasound showed that the left ventricular end-diastolic volume,end-systolic and end-dias-tolic posterior wall thickness increased in the SIRT3-/-LPS group(P 0.001).The results of sirius red staining showed that SIRT3 defi-ciency significantly increased the collagen content of LPS-induced heart tissue of mice(P 0.001).LPS could induce EndMT in cardiacmicrovascular endothelial cells of mice,which was aggravated by SIRT3deficiency(P 0.05).The level of autophagy in heart tissue of micewas stress increased,which was induced by LPS treatment.However,SIRT3deficiency could reduce autophagy level(P 0.05).In vitroexperiments also confirmed that LPS induced increased autophagy stress in human heart microvascular endothelial cells(P 0.001),anddecreased SIRT3 protein expression was accompanied by the occurrence of EndMT(P 0.05).The overexpression of SIRT3 significantly re-duced the degree of EndMT(P 0.001),and the autophagy level was further increased(P 0.05).ConclusionSIRT3 deficiency canaggravate the degree of cardiac diastolic dysfunction and fibrosis in LPS-induced sepsis mice,and the mechanism may be related to inhibi-ting the autophagy level of heart tissue and promoting the development of EndMT in cardiac microvascular endothelial cells.Key wordsSepsis;Myocardial injury;Cardiac fibrosis;EndMT;SIRT3脓毒症是由宿主对感染的反应失调引起的危及生命的器官功能障碍,是全球危重症患者死亡的主要原因之一,院内病死率可达 32.8%,当存在休克时甚至接近 40%60%,每年可能有数十万人死亡1,2。脓毒症诱发的心脏功能障碍与患者的不良结局和更高的病死率相关,是脓毒症的主要并发症之一3,4。目前关于脓毒症心肌损伤的具体发病机制仍然存在争议,其中微循环障碍被认为是脓毒症心肌损伤的重要环节,微血管内皮损伤可引起心肌灌注减少和组织供氧不足,导致心力衰竭5,6。在缺氧、炎症等条件刺激下,内皮细胞获得间充质细胞的某些特征并逐渐失去内皮性质,这一过程被称为内皮-间充质转化(endothelial-to-mesenchymal transition,EndMT),其导致细胞外基质成分(如胶原蛋白和纤连蛋白)积累,引起内膜增生和血管狭窄,进而参与了许多疾病的纤维化过程7,8。自噬作为细胞应对外界刺激的一种65论著J Med Res,March 2024,Vol.53 No.3重要生理机制,能够清除受损的细胞组分进而维持细胞稳态。既往研究表明,自噬可通过影响 EndMT 保护缺氧条件下的人心脏微血管内皮细胞9。然而,有关EndMT 在脓毒症心肌损伤中的作用机制报道较少。SIRT3(sirtuin 3)主要位于线粒体中,通过对多种蛋白质的去乙酰化修饰维持线粒体正常的生物学功能,其 活 性 与 自 噬、氧 化 应 激 等 多 种 生 理 通 路 有关10,11。研 究 表 明,SIRT3 可 通 过 激 活 Foxo3a、AMPK 和 SOD2 调节自噬过程,进而减轻心肌缺血再灌注损伤12。然而 SIRT3 在脓毒症心肌损伤中的具体调控机制尚不明确。因此本研究拟采用野生型(wild type,WT)小鼠与 SIRT3 基因敲除(SIRT3-/-)小鼠制备脓毒症心肌损伤模型,观察 SIRT3 缺陷对脓毒症心肌损伤的影响,探究其作用机制,为临床治疗脓毒症心肌病提供新的思路。材料与方法1.材料与试剂:兔抗小鼠 SIRT3 抗体,兔抗小鼠血小板-内皮细胞黏附分子(platelet-endothelial celladhesion molecule,CD31)抗体,兔抗小鼠微管相关蛋白 1A/1B-轻 链 3(microtubule-associated protein1A/1B light chain 3,LC3)单克隆抗体,小鼠抗小鼠泛素结合蛋白 p62(sequestosome 1,SQSTM1/p62)抗体,小鼠抗小鼠 -平滑肌肌动蛋白(-smooth muscleactin,-SMA)抗体,Alexa Fluor546 标记的山羊抗兔 IgG H&L 抗体和 Alexa Fluor488 标记的山羊抗小鼠 IgG H&L 抗体均购自英国 Abcam 公司,脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)购自美国 Sigma 公司。人心脏微血管内皮细胞及内皮细胞专用培养基购自上海中乔新舟公司,SIRT3 过表达慢病毒及阴性对照病毒购自上海吉凯基因公司,增强型化学发光显影剂(enhanced chemiluminescence,ECL)购自南京诺唯赞生物科技有限公司,RIPA 组织蛋白裂解液购自美国Thermo Fisher 公司,蛋白定量试剂盒(BCA protein as-say kit)购自上海碧云天生物技术股份有限公司。2.动物模型制备及分组:本研究符合美国 NIH实验室动物使用指南的规定,C57BL/6 野生型小鼠购自上海雷根生物科技有限公司实验动物许可证号:SCXK(苏)2020-0009,SIRT3 基因敲除小鼠(上海交通大学医学院附属瑞金医院实验室赠予)饲养于上海市第六人民医院实验动物中心实验动物许可证号:SYXK(沪)2021-0028。参照既往研究方法,随 机 选 取 8 12 周 雄 性 小 鼠 腹 腔 注 射 LPS(10mg/kg)或相同体积的 0.9%氯化钠溶液(normalsaline,NS),24h 之后收集心脏组织用于检测13,14。动物分组设立为 WT-NS 组、WT-LPS 组、SIRT3-/-LPS 组、SIRT3-/-NS 组,每组 8 只小鼠。3.细胞处理及分组:人心脏微血管内皮细胞培养于含 5%胎牛血清及 1%内皮生长因子的内皮细胞培养基中,放置在正常细胞培养箱中培养。转染时细胞以 90000/孔的密度接种在 6 孔板中,培养16 24h 后加入 SIRT3 过表达慢病毒及阴性对照病毒,感染 12h之后换新鲜培养基,继续培养至 72h 后于荧光显微镜下观察病毒转染效率。取生长状态良好的人心脏微血管内皮细胞,经 LPS(10g/ml)刺激 24h 之后收集细胞蛋白进行检测。细胞分组设立为对照组、LPS组、LPS+SIRT3 过表达组、阴性对照病毒组。4.心脏超声:小鼠 LPS 腹腔注射 24h 后,经异氟烷吸入麻醉诱导并固定于恒温板上。超声探头放置于胸骨旁左心室切面,探头频率为 30MHz,探测深度为 13mm,待小鼠心率与呼吸稳定后,记录并分析 M模式下小鼠收缩末期及舒张末期左心室后壁厚度、左心室舒张末期容积。5.天狼星红染色:4%多聚甲醛固定心脏组织,常规石蜡包埋及切片。石蜡切片脱蜡至水,放入天狼星红染液中染色 8min,用无水乙醇脱水后放入干净的二甲苯中透明 5min,中性树胶封片。染色后在光学显微镜下进行观察,正常心肌组织呈黄色,而胶原组织呈红色。使用胶原组织面积占该视野中总面积的百分比进行统计,分析心脏纤维化水平和胶原蛋白的空间分布情况。6.Western blot 法检测:动物模型制备成功后,取部分心肌组织于冰上裂解,采用 BCA 法测定蛋白浓度。样品经常规电泳、转膜之后,使用脱脂牛奶室温封闭 1h。将 PVDF 膜放入按照 1 1000 稀释的 CD31、-SMA、LC3、p62、SIRT3 和 1 5000 稀释的 -tubu-lin 和甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)抗体中,置于摇床上 4 孵育过夜,清洗之后加入稀释的二抗,室温下孵育 1h。ECL 显影,凝胶成像系统进行拍照。GAP-DH 和 -tubulin 作为内参蛋白,目标蛋白与内参的比值作为蛋白的相对表达量。7.免疫荧光:石蜡切片脱蜡至水,置于盛满 EDTA抗原修复缓冲液(pH 值为 8.0)的修复盒中于微波炉内进行抗原修复。用含 10%胎牛血清及 0.3%TritonX-100 的封闭液室温封闭 1h,随后加入一抗稀释液,兔抗小鼠 CD31 抗体(1 200),小鼠抗小鼠 -SMA 抗75医学研究杂志 2024 年 3 月第 53 卷第 3 期论著体(1400),放于湿盒中 4孵育过夜。加入 Alexa Flu-or546 标记的山羊抗兔 IgG H&L 抗体(1 500)和 Al-exa Fluor488 标记的山羊抗小鼠 IgG H&L 抗体(1500),室温避光孵育 1h,加入含核酸染料 4,6-二脒基吲哚(4,6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)的封片剂进行封片,共聚焦显微镜下采集图像并分析。8.统计学方法:应用 Graphpad Prism9.0 统计学软件对数据进行 统计分 析,数 据 以 均 数 标 准 差(x s)表示。多组间均数比较采用单因素方差分析,组间比较采用 Tukey post-hoc 检验,以 P 0.05 为差异有统计学意义。结果1.SIRT3 缺陷对 LPS 刺激下小鼠心脏结构和功能的影响:如图 1 所示,心脏超声观察结果表明,相对于 WT-NS 组和 WT-LPS 组,SIRT3-/-LPS 组的左室后壁厚度明显增加,且左心室舒张末期容积显著降低(P 0.001)。而 WT-LPS 组与 WT-NS 组比较,差异无统计学意义。图 1SIRT3 缺陷对 LPS 刺激下小鼠心脏结构和功能的影响(n=5)A.代表性心脏超声图像;B.收缩末期左心室后壁厚度、舒张末期左心室后壁厚度、左心室舒张末期容积的定量分析。P 0.0012.SIRT3 缺陷对 LPS 刺激下小鼠心脏纤维化的影响:天狼星红染色结果显示(图 2),与 WT-NS 组比较,WT-LPS 组的胶原蛋白含量明显增多,且主要沉积于血管周围(P 0.01)。而 SIRT3-/-LPS 组胶原蛋白沉积程度进一步加深(P 0.001)。图 2SIRT3 缺陷对 LPS 刺激下小鼠心脏纤维化的影响(n=4)A.小鼠心脏组织天狼星红染色(400);B.天狼星红染色下各组胶原组织的定量分析。P 0.01,P 0.0013.SIRT3 缺陷对 LPS 刺激下小鼠心脏微血管内皮细胞的影响:使用免疫荧光技术检测心脏 CD31、-SMA 蛋白表达情况(图 3),结果显示,与 WT-NS组比较,WT-LPS 组血管内皮细胞标志蛋白 CD31 荧85论著J Med Res,March 2024,Vol.53 No.3光强度降低(P 0.01),间充质细胞标志蛋白 -SMA 荧光强度升高(P 0.05),表明 EndMT 的发生;而 SIRT3-/-LPS 组较 WT-LPS 组 CD31 荧光强度更低(P 0.05),-SMA 荧 光 强 度 更 高(P 0.001),说明 SIRT3-/-LPS 组的内皮-间充质转化程度更重。图 3SIRT3 缺陷对 LPS 刺激下小鼠心脏微血管内皮细胞的影响(n=4)A.共聚焦显微镜下代表性荧光图片(600);B.CD31、-SMA 的相对荧光强度。与 WT-NS 组比较,P 0.05,P 0.01,P 0.001;与 WT-LPS 组比较,#P 0.05,#P 0.0014.SIRT3 缺陷对 LPS 刺激下小鼠心脏组织自噬水平的影响:使用 Western blot 法检测心脏 LC3、p62、SIRT3 的蛋白表达情况(图 4),结果显示,与 WT-NS组比较,WT-LPS 组自噬水平明显增加,LC3-蛋白表达水平升高(P 0.001),p62 蛋白表达水平降低(P 0.01),且 WT-LPS 组 SIRT3 蛋白表达明显下降(P 0.05)。而 SIRT3-/-LPS 组较 WT-LPS 组自噬水平明显下降:LC3-蛋白表达显著降低(P 0.05),p62 蛋白表达升高(P 0.001)。图 4SIRT3 缺陷对 LPS 刺激下小鼠心脏组织自噬水平的影响(n=4)A.Western blot 法条带;B.LC3-、p62、SIRT3 蛋白相对表达量。与 WT-NS 组比较,P 0.05,P 0.01,P 0.001;与 WT-LPS 组比较,#P 0.05,#P 0.001 5.SIRT3 过表达对 LPS 诱导的人心脏微血管内皮细胞间充质转化及自噬水平的影响:使用 Westernblot 法 检 测 人 心 脏 微 血 管 内 皮 细 胞 LC3、p62、SIRT3、CD31、-SMA 的蛋白表达情况(图 5),结果显示,与 对 照 组 比 较,LPS 组 自 噬 应 激 性 增 强,LC3-蛋白表达水平升高(P 0.001),SIRT3 蛋白表达明显下降(P 0.001),并伴随 EndMT 的发生,CD31 蛋白表达量下降(P 0.01),-SMA 蛋白表达量增加(P 0.05)。而 SIRT3 过表达导致人心脏微血管内皮细胞自噬水平进一步升高:LC3-蛋白表达显著升高(P 0.05),p62 蛋白表达降低(P 0.01),且抑制了 LPS 诱导的 EndMT 水平,CD31 蛋白表达量升高(P 0.001),-SMA 蛋白表达量下降(P 0.001)。95医学研究杂志 2024 年 3 月第 53 卷第 3 期论著图 5SIRT3 过表达对 LPS 诱导的人心脏微血管内皮细胞间充质转化及自噬水平的影响(n=4)A.代表性 Western blot 法图片;B.LC3-、p62、SIRT3、CD31、-SMA 蛋白相对表达量。与对照组比较,P 0.05,P 0.01,P 0.001;与 LPS 组比较,#P 0.05,#P 0.01,#P 0.001讨论心脏功能障碍是脓毒症相关心血管衰竭的关键特征,与临床预后密切相关,然而脓毒症诱发心肌损伤的治疗手段有限,其病理生理机制仍不明确15。研究表明,脓毒症可导致心脏纤维化并影响患者的长期生存3,16。以胶原纤维过度沉积为特征的心脏纤维化会改变心肌结构,损害收缩和舒张功能并逐渐进展为心力衰竭,心脏纤维化的严重程度与心脏病患者较高的长期病死率有关17。本研究发现,LPS 可诱导野生型小鼠心脏 SIRT3 蛋白表达量下降,且心脏超声和天狼星红染色的结果表明,与 WT-NS 组比较,LPS 刺 激 可 导 致 心 脏 胶 原 蛋 白 含 量 增 加,且SIRT3-/-LPS 组增加更显著。相较于 WT-NS 组,SIRT3-/-LPS 组左心室舒张末期容积降低、左心室室壁厚度增加,但 WT-LPS 组的相关心超指标差异不显著,这可能与 SIRT3 在 LPS 诱导的心肌损伤中的保护作用有关,而 SIRT3 的缺陷加重了 LPS 诱导的小鼠心脏结构及功能损伤,说明 SIRT3 的表达量与 LPS诱导的心脏功能障碍及纤维化水平有关。内皮-间充质转化是内皮细胞的表型向间充质细胞变化的过程,包括紧密连接的丧失,运动性增强和细胞外基质蛋白分泌增加,以内皮基因/蛋白质表达减少和(或)间充质基因/蛋白质的表达增加为特征18。心脏微血管内皮细胞的内皮-间充质转化可引起心脏纤维化并通过分泌 TGF-1 诱导心肌细胞凋亡19。本研究结果显示,LPS 可诱导野生型小鼠心脏组织中血管旁胶原蛋白沉积增多,血管内皮细胞标志蛋白 CD31 表达水平下降而间充质细胞标志蛋白 -SMA 表达水平升高,且 SIRT3-/-LPS 组这一变化更加显著。人心脏微血管内皮细胞经 LPS 刺激后亦会发生 EndMT 并伴随 SIRT3 蛋白表达下降,而 SIRT3 过表达减轻了 LPS 诱导的 EndMT 水平。提示 LPS 诱导的脓毒症小鼠中 SIRT3 缺陷可促进心脏微血管内皮细胞发生 EndMT,并且 EndMT 的程度与心脏胶原蛋白的含量有关,而增加 SIRT3 的表达可以抑制 LPS 诱导的心脏微血管内皮-间充质转化。自噬可通过清除受损的细胞器及错误折叠或聚集的蛋白质维持细胞稳态。既往研究表明,自噬通量的恢复可抑制活性氧积累导致的内皮-间充质转化,从而改善阿霉素诱导的心脏纤维化20。LC3 有型和型两种形式,其中 LC3-的含量与自噬体形成的程度呈正比21,22。p62 蛋白与自噬 降解水平相关23。本 研 究 发 现,WT-LPS 组 小 鼠 心 脏 组 织LC3-的表达水平升高且 p62 的表达水平下降,提示 LPS 可诱导小鼠心脏组织自噬水平应激性升高。而与 WT-LPS 组比较,SIRT3-/-LPS 组小鼠心脏组织自噬水平下降,说明 LPS 诱导的脓毒症小鼠中SIRT3 缺陷可抑制自噬激活。同时人心脏微血管内皮细胞经 LPS 刺激后自噬应激性增强,而 SIRT3 过表达导致自噬水平进一步增加。提示 LPS 诱导的脓毒症小鼠中 EndMT 的程度可能与自噬水平相关,且SIRT3 参与自噬水平的调控。06论著J Med Res,March 2024,Vol.53 No.3SIRT3 在治疗心血管疾病领域具有很大潜力,从中药中提取的一些成分,如白藜芦醇、和厚朴酚等,可通过激活 SIRT3 发挥对心血管疾病的保护作用24。既往关于 SIRT3 的研究聚焦于其介导的脓毒症心肌细胞 损 伤,机 制 主 要 涉 及 三 磷 酸 腺 苷(adenosinetriphosphate,ATP)合成障碍等,而关于 SIRT3 调控脓毒症 心 脏 微 血 管 内 皮 细 胞 损 伤 的 机 制 研 究 较少25 27。本研究从脓毒症心脏微循环障碍这一角度出发,发现 SIRT3 缺陷可抑制 LPS 诱导的自噬激活,参与调控 EndMT,进而影响脓毒症心脏功能及其纤维化。因此,笔者推测 SIRT3 可能作为脓毒症心肌损伤的有效治疗靶点。本研究存在的不足:缺乏特异性敲除心脏内皮细胞 SIRT3 基因的小鼠,有关 SIRT3 调控内皮-间充质转化的直接证据尚不充分;动物模型未设置多个时间点进行检测,且未干扰自噬相关蛋白进行分子之间上下游关系的验证,关于 SIRT3 的调控靶点有待进一步明确,SIRT3 与自噬及心肌纤维化之间的因果关系需要更深入的研究加以阐述。综上所述,本研究发现,LPS 诱导的脓毒症小鼠中 SIRT3 缺陷可降低心脏组织自噬水平,促使心脏微血管内皮细胞发生内皮-间充质转化,进而加重心脏舒张功能障碍及纤维化程度。SIRT3 与脓毒症心脏纤维化存在联系,其中的机制有待于进一步探究。利益冲突声明:所有作者均声明不存在利益冲突。参考文献1 Gauer 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