《SIRT6對自噬的調控及其與心肌細胞肥大的關係研究》是依託中山大學，由葉建濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：SIRT6對自噬的調控及其與心肌細胞肥大的關係研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：葉建濤
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
心肌肥大是心血管疾病的獨立危險因素，與表觀遺傳調控關係密切。我們前期發現，Ⅲ類組蛋白去乙醯化酶Sirtuins家族的SIRT6亞型具有依賴於其去乙醯化酶活性的抗心肌肥大功能，但機制有待闡明。自噬是細胞內物質降解的主要途徑之一，對保證細胞基本的能量需要、維持內環境穩定具重要意義。我們在異丙腎上腺素誘導乳鼠心肌細胞肥大模型中觀察到自噬水平下降，並且發現在心肌細胞中過表達SIRT6可提高自噬水平，認為適度激活自噬可能有助於心肌肥大的防治，SIRT6抗心肌肥大作用可能與調節心肌細胞自噬有關。本課題擬在此基礎上重點尋找與SIRT6直接作用或受其去乙醯化修飾的自噬相關基因編碼蛋白，探討SIRT6調控自噬與其去乙醯化酶活性的關係，並利用腺病毒載體心室壁注射技術，在大鼠心臟中特異性過表達SIRT6，研究SIRT6、自噬和心肌肥大之間的關係，分析SIRT6抗心肌肥大的分子機制及作為心肌肥大治療靶點的可能性。
結題摘要
課題研究工作按計畫實施，順利完成。（1）首先，我們採用異丙腎上腺素（ISO）腹腔注射構建大鼠心肌肥大模型，發現心肌組織SIRT6蛋白表達及酶活性均顯著降低，同時心肌細胞自噬水平明顯下降。在分離培養的原代乳鼠心肌細胞中，ISO在引起心肌細胞自噬水平降低的同時，可時間和濃度依賴性地抑制SIRT6表達，提示SIRT6功能下降與ISO誘導的心肌肥大有關。（2）在過表達SIRT6或利用siRNA沉默SIRT6基因後，觀察了心肌細胞自噬水平的變化，發現SIRT6參與維持細胞基礎水平的自噬且此作用依賴於其去乙醯化功能。我們進一步通過構建SIRT6腺病毒表達載體，採用心室室壁注射方式實現了SIRT6在大鼠心臟中的特異性過表達，並在整體水平上明確了SIRT6對心肌自噬具有正向調控作用。（3）為明確SIRT6抑制心肌肥大作用是否與其上調自噬有關，我們在ISO誘導的乳鼠心肌細胞肥大模型中，同時加入自噬抑制劑3-MA，觀察心肌細胞自噬的變化。結果表明，3-MA能夠明顯抑制心肌細胞的自噬水平，SIRT6對ISO所引起的心肌肥大的抑制作用能夠被3-MA所逆轉。同樣，敲低自噬相關基因（Atg）家族關鍵成員Atg5，可顯著抑制心肌細胞自噬，並減弱SIRT6的抗肥大作用。這些實驗證實SIRT6可通過激活心肌自噬從而抑制ISO所致心肌肥大。（4）進而我們對SIRT6調控自噬的相關分子機制進行了探索。通過對Atg家族成員的篩選，我們發現過表達SIRT6可顯著提高LC3即Atg8的表達，該作用與轉錄因子FoxO3有關。SIRT6 通過其組蛋白去乙醯化功能抑制Akt表達，降低FoxO3的磷酸化水平，從而促進其在細胞核內的聚集及對自噬相關基因的轉錄。干擾FoxO3或Akt抑制劑均可阻斷SIRT6上調心肌細胞自噬的作用。提示SIRT6對自噬的調控作用與Akt/FoxO3通路有關。 通過本課題的實施，我們揭示了SIRT6對心肌細胞自噬具有正向調控作用，並且SIRT6的抗心肌肥大作用至少部分與其促進心肌自噬有關。這些發現為進一步理解SIRT6在心血管系統中的作用提供了新的線索。已在SCI收錄雜誌發表標註本基金號的研究論文4篇，達到或超過了課題的預期目標。
