SIRT3通过调节线粒体氧化还原平衡增加线粒体生物合成减轻肾小管细胞氧化应激损伤的机制研究

摘要

目的 探讨沉默调节蛋白3（SIRT3）对人肾小管上皮细胞线粒体生物合成调控的分子机制。方法 通过不同浓度过氧化氢（H₂O₂）刺激细胞，将细胞分为4组：对照组（NC组）、50μmol/L H₂O₂组、110μmol/L H₂O₂组、150μmol/L H₂O₂组，检测H₂O₂对SIRT3蛋白表达的影响。使用siRNA转染细胞，敲低SIRT3基因，并将细胞分为5组：对照组（NC组）、阴性对照组（NCsi组）、SIRT3敲低组（siSIRT3组）、NCsi+H₂O₂组和siSIRT3+H₂O₂组。24 h后收集各组细胞检测细胞三磷酸腺苷（ATP）、线粒体超氧阴离子（O₂·^-）水平，线粒体SIRT3、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α（PGC-1α）、核呼吸因子1（NRF1）、线粒体转录因子A（TFAM）、超氧化物歧化酶2（SOD2）、乙酰化SOD2及细胞腺苷酸活化蛋白激酶α1（AMPKα1）的表达水平。结果 110μmol/L和150μmol/L H₂O₂能降低细胞SIRT3蛋白表达水平（均为P<0.05）。与NC组比较，NCsi组细胞ATP水平和线粒体O₂·^-差异均无统计学意义（均为P>0.05）。与NCsi组比较，siSIRT3组O₂·^-水平升高，SIRT3蛋白表达水平下降，SOD2蛋白和乙酰化SOD2蛋白表达水平升高（均为P<0.05）。与NCsi组比较，NCsi+H₂O₂组细胞ATP水平下降，线粒体O₂·^-水平升高，SIRT3、SOD2、TFAM、AMPKα1、PGC-1α和NRF1蛋白表达水平均下降（均为P<0.05）。与siSIRT3组比较，siSIRT3+H₂O₂组细胞ATP水平下降，线粒体O₂·^-水平升高，SIRT3、SOD2、TFAM、AMPKα1、PGC-1α和NRF1蛋白表达水平下降，乙酰化SOD2蛋白表达水平下降（均为P<0.05）。与NCsi+H₂O₂组比较，siSIRT3+H₂O₂组细胞ATP水平下降，线粒体O₂·^-水平升高，SIRT3、AMPKα1、PGC-1α和NRF1、TFAM蛋白表达水平下降，SOD2和乙酰化SOD2蛋白表达水平升高（均为P<0.05）。结论 SIRT3通过调控AMPK/PGC-1α/NRF1和TFAM信号通路促进肾小管上皮细胞线粒体生物合成，是SIRT3改善氧化应激线粒体功能障碍的重要分子机制。

关键词

缺血-再灌注损伤 / 氧化应激 / 沉默信息调节因子3 / 过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α / 核呼吸因子1 / 线粒体转录因子A / 超氧化物歧化酶2 / 细胞腺苷酸活化蛋白激酶α1