论文部分内容阅读
第一部分成人血清Sirt6的年龄相关性变化目的:衰老是一个自然的生命过程,随着人口老龄化的到来,年龄相关性疾病,如2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)和动脉粥样硬化性心血管疾病(atherosclerotic cardiovascular disease,ASCVD)等成为老年人死亡的主要原因。寻找并发现新的衰老标志物有助于更特异、更灵敏地识别一个人的衰老状态,也有助于年龄相关疾病的早期预防,延长人的寿命。Sirtuin 6(Sirt6)是NAD+依赖的组蛋白去乙酰基酶家族成员,主要在细胞内表达,参与衰老和衰老相关疾病的调节。血清Sirt6是否与衰老相关,是否可以作为一个新的衰老生物标志物以及与血糖水平的关系尚不清楚。在本研究中,旨在研究成人血清Sirt6与年龄相关性变化,并探讨其与糖尿病之间的关系。方法:纳入者按照年龄分为3组,分别是:20-30岁,青年组;45-55岁,中年组;≥70岁,老年组。通过酶联免疫吸附实验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)分别测定Sirt6和端粒酶血清浓度。采用实时定量PCR和免疫组织化学染色方法分析Sirt6以及人端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase,h TERT)在不同年龄段下肢血管组织中表达情况。采用Pearson相关性分析法,研究变量间相关性。同时也通过ELISA检测了糖尿病患者和年龄匹配的非糖尿病患者血清Sirt6水平。结果:随着受试者年龄的增加,血清Sirt6和端粒酶水平呈现降低趋势,血管组织样本中Sirt6和h TERT表达也同样呈现降低趋势。女性血清Sirt6水平高于同年龄段男性。Pearson相关性分析显示,Sirt6血清水平与端粒酶水平呈正相关(r=0.5743,P<0.01),且两者均与年龄呈负相关(r=-0.5830,P<0.01和r=-0.5993,P<0.01)。与同年龄段非糖尿病者相比,糖尿病患者血清Sirt6水平显著降低,具有统计学差异(P<0.001)。结论:成人血清Sirt6含量与年龄之间呈负相关。血清Sirt6可以作为一个新的性别特异性衰老及其相关疾病的衰老标志物。糖尿病患者血清Sirt6水平低于同年龄段非糖尿病者。第二部分Sirt6去乙酰化Caveolin-1激活自噬并延缓高糖促进LDL穿胞加速动脉粥样硬化形成目的:动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是T2DM大血管相关并发症主要的病理学基础。血浆中的低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)穿过血管内皮细胞并沉积在内皮下是AS的始动环节。我们之前报道过,高糖抑制Caveolin-1自噬性降解,促进LDL跨血管内皮细胞转运,从而加速AS进展。由于Sirt6是一种具有去乙酰化酶活性的染色质相关蛋白,它是否能调节Caveolin-1乙酰化修饰和其自噬性降解仍不清楚。方法:免疫组织化学染色分别检测妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)患者脐带血管和T2DM患者下肢血管组织自噬和组蛋白乙酰化水平。利用已建立的Transwell体外LDL穿胞模型检测Sirt6对高糖促进LDL跨血管内皮转运的影响。激光共聚焦成像研究Sirt6在内皮细胞摄取LDL中的作用。通过实时荧光定量PCR和Western blot、免疫共沉淀等分子生物学方法证实Sirt6和Caveolin-1相互作用。细胞透射电镜、GFP-RFP-LC3B双荧光自噬指示体系研究Sirt6与内皮细胞自噬的关系。蛋白质降解半衰期实验和免疫电镜探究Sirt6对Caveolin-1自噬性降解的影响。Apo E-/-小鼠通过链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)和高脂喂养诱导糖尿病AS模型,构建内皮细胞特异性过表达Sirt6腺相关病毒,通过血管组织透射电镜和免疫组化染色观察Sirt6对自噬和小窝的影响,通过油红O染色检测主动脉大体和根部的脂质沉积。结果:GDM和T2DM患者血管内皮Caveolin-1和乙酰化组蛋白H3水平显著升高,而LC3B和Sirt6水平下调。体外LDL穿胞实验和激光共聚焦成像证实Sirt6过表达可减弱高糖促进LDL穿胞和摄取的作用。免疫共沉淀实验表明Sirt6与Caveolin-1特异性结合,并且介导其乙酰化修饰。细胞透射电镜实验证实过表达Sirt6增加内皮细胞自噬小体,减少细胞膜小窝数量;激光共聚焦显微镜成像表明Sirt6过表达增加GFP-LC3B斑点数,并且激活GFP-RFP-LC3B自噬流。蛋白半衰期降解实验和免疫电镜进一步证实过表达Sirt6缩短Caveolin-1半衰期,促进其通过自噬途径降解。在STZ诱导的糖尿病Apo E-/-小鼠中,腺相关病毒载体血清型9(AAV9)内皮特异性过表达Sirt6可激活内皮细胞自噬,促使Caveolin-1自噬降解,减缓动脉粥样硬化斑块形成。结论:Sirt6介导Caveolin-1乙酰化修饰,激活其自噬降解,抑制高糖刺激LDL穿胞。Sirt6/Caveolin-1自噬性降解途径在糖尿病动脉粥样硬化中发挥了十分重要的作用,内皮特异性过表达Sirt6可以是糖尿病动脉粥样硬化的一种新的治疗策略。