五分钟文献解读之《Nobiletin通过激活SIRT-1/FOXO3a介导的自噬和线粒体生物发生改善肝缺血再灌注损伤》

时间：2021-11-19 阅读：1772

Nobiletin通过激活SIRT-1/FOXO3a介导的自噬和线粒体生物发生改善肝缺血再灌注损伤

期刊：EXP MOL MED

领域：实验与分子医学（8.718）

发布时间：2019年4月

研究背景

肝脏缺血再灌注损伤可发生在各种临床情况下（肝脏切除手术、移植和休克），其特征是自噬受损，线粒体功能障碍以及细胞稳态破坏，进一步导致急性肝衰竭、移植物排斥反应和慢性肝功能障碍的发生率增加，肝IR通过ATP消耗、活性氧的产生和炎症反应加重肝组织损伤，从而导致坏死和凋亡细胞死亡。

自噬是一种高度保守的细胞过程，通过降解和回收错误折叠或功能失调的蛋白质和受损的细胞器来维持细胞内环境的稳定，但在各类肝脏疾病中，自噬受到损害。

线粒体是负责ATP的产生和细胞内环境稳定的主要细胞器。在缺血再灌注中，线粒体功能被破坏，导致过多ROS生成、线粒体通透性过渡孔打开、炎症，最后细胞死亡。

Chemical structure of nobiletinNobiletin的化学结构

SIRT-1是一种重要的代谢传感器，可对细胞应激、饥饿等作出反应，是许多植物类黄酮的主要作用目标。SIRT-1的激活促进调控线粒体生物发生的基因的转录，以维持能量和代谢稳态。此外，SIRT-1能使FOXO家族成员去乙酰化，并影响自噬的下游通路。

Nobiletin是一种多甲氧基黄酮，主要存在于柑橘类水果中，具有抗氧化、抗炎、抗癌等广泛的有益特性。

研究技术路线

一、Nobiletin在HIR模型中的治疗作用

1. Nobiletin缓解了HIR引起的肝细胞损伤

1.Nobiletin处理后，血浆ALT和AST水平分别降低了53.9%和64.3%；

2.HIR后，坏死区域、肝窦充血、胞浆空泡化程度增加，nobiletin处理后这些症状明显缓解；

3.细胞凋亡：Nobiletin降低了HIR损伤中caspase-3和PARP-1的裂解情况；

4.TUNEL染色表明HIR损伤中，Nobiletin处理后凋亡细胞的数量明显减少。

2. Nobiletin 降低了由HIR引起的氧化应激、炎症因子及MMPs的发生与表达

1.脂质过氧化的标志物：Nobiletin处理明显降低了4-HNE水平；

2.内源性抗氧化活性指标：Nobiletin处理后，reduced GSH和GSH/GSSG 水平明显增加；

3.（促）炎症因子：HIR中TNF-α, IL-1β和IL-6 的mRNA表达增加，Nobiletin处理后均显著下降。

3. Nobiletin 降低了由HIR引起的氧化应激、炎症因子及MMPs的发生与表达

Nobiletin处理后，HIR中上调的MMP-9和MMP-2基因水平和蛋白质水平也被降低。

二、Nobiletin的作用机制探究

1. Nobiletin通过诱导自噬缓解HIR损伤

自噬相关蛋白：Nobiletin处理后，降低了p62蛋白（自噬缺陷的标志）的累积，显著增强了自噬调控基因ATG5, ATG12和LC3B-II的蛋白水平和mRNA水平。

2. Nobiletin通过恢复HIR中线粒体生物发生和融合裂变动力学来防止线粒体功能障碍

线粒体生物发生：Nobiletin处理后，PGC-1α, NRF1、TFAM和MFN-2等相关基因的mRNA表达和蛋白质水平显著提高，DRP-1则减少。

结果表明：Nobiletin通过调节PGC-1α介导的线粒体生物发生和平衡融合-裂变动力学来防止IR诱导的线粒体功能障碍发生。

3. Nobiletin增强了HIR中SIRT-1和FOXOa的表达

与IR组相比，Nobiletin处理后，小鼠肝脏中SIRT-1和FOXO3a的蛋白质水平和mRNA表达显著增加。

4. Nobiletin降低AKT磷酸化水平以促进HIR中FOXO3a的核表达

1.与IR组相比，Nobiletin处理降低了全细胞裂解物中AKT的磷酸化水平；

2.Nobiletin处理后，细胞核中的FOXO3a相对于胞质显著增加，与胞质中AKT磷酸化和FOXO3a表达减少相一致。

结果表明：Nobiletin通过抑制IR诱导的AKT磷酸化，增强FOXO3a的核保留和随后的转录活性。

三、通路验证

1.抑制SIRT-1可消除Nobiletin对HIR损伤的保护作用

EX-527（SIRT-1抑制剂）的处理阻断了Nobiletin对血浆ALT和AST的降低作用，H&E染色进一步证实，EX-527治疗消除了Nobiletin降低肝坏死及肝损伤的保护作用。

这些结果表明：在肝脏IR损伤后，SIRT-1活性是由nobiletin所介导的肝细胞损伤减少所必需的。

2.抑制SIRT-1可消除Nobiletin对HIR损伤的保护作用

EX-527明显阻断了Nobiletin对SIRT-1和FOXO3a表达的增加作用，进一步减弱了FOXO3a介导的自噬相关蛋白（ATGs和LC3B-II）的表达，且p62显著积累；同时，EX-527消除了Nobiletin对PGC-1α和线粒体融合与裂变的增强作用。

这些结果表明：SIRT-1活性是FOXO3参与诱导自噬、PGC-1α介导的线粒体生物发生和平衡线粒体融合-裂变动力学从而减轻肝IR损伤所需要的。

总结

这项研究首次证明诺比列汀通过诱导自噬和对线粒体生物发生和动力学的内窥镜静止控制来防止肝炎损伤。

这些影响通过 SIRT-1/FOXO3a 介质自噬和 SIRT-1/PGC-1+ 介质线粒体调节发生。

文中涉及的实验技术

以上文献涉及的实验技术，均可在晶莱生物展开。

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