SIRT5-A kapcsolódó deszukcinilációs módosítás hozzájárul a kvercetin által kiváltott szívelégtelenség és a magas glükóz okozta kardiomiociták elleni védelemhez, amelyek a mitokondriális minőség-felügyelet szabályozása révén sérültek. 1. rész

Kérlek keress feloscar.xiao@wecistanche.comtovábbi információért

A szívizom fibrózisa a cukorbetegséggel kapcsolatos elsődleges kóros elváltozáskardiomiopátiaés szívelégtelenség, és csökkent szívizom-kompatibilitáshoz vezet a szív diasztolés és szisztolés funkciójának károsodásához. A kvercetin, a különféle gyógynövények hatóanyaga, terápiás hatást fejt ki a szív- és érrendszeri betegségek ellen. Itt azt vizsgáljuk, hogy a SIRT{0}} és IDH2-szukcinváció szerepet játszik-e a szívelégtelenségben kialakuló szívizomfibrózis mögött meghúzódó mechanizmusban, miközben a mitokondriális minőség-felügyelethez kapcsolódó terápiás gyógyszereket vizsgáljuk. A szívizomfibrózis és szívelégtelenség egérmodelljeit, amelyeket keresztirányú aortaszűkülettel (TAC) állapítottak meg, kvercetinnel (50 mg/kg) adtunk naponta 4 héten keresztül. A HL-1 sejteket kvercetinnel előkezeltük, és in vitro magas glükózszinttel (30 mM) kezeltük. Szívműködést, Western blotot, kvantitatív PCR-t, enzimhez kötött immunszorbens vizsgálatot és immunfluoreszcens analízist alkalmaztunk a mitokondriális minőség-felügyelet, az oxidatív stressz és a gyulladásos válasz elemzésére a szívizomsejtekben, míg az IDH2 szukciniláció szintjét immunprecipitációval detektáltuk. A szívizomfibrózis és a szívelégtelenség előfordulási gyakorisága nőtt a TAC után, kóros szívkilökődési funkcióval. A magas glükóztartalmú kezelést követően a HL-1 sejtaktivitás gátolt, ami a reaktív oxigénfajták túlzott termelését, valamint a mitokondriális légzőkomplex I/II aktivitásának és a mitokondriális aktivitásának gátlását okozta.antioxidáns enzimaktivitás, valamint fokozott oxidatív stressz és gyulladásos válasz, kiegyensúlyozatlan mitokondriális minőség-felügyelet és homeosztázis, valamint fokozott apoptózis. A kvercetin gátolta a szívizom fibrózisát és javította a szívműködést azáltal, hogy fokozta a mitokondriális energiametabolizmust, szabályozta a mitokondriális fúziót/hasadást és a mitokondriális bioszintézist, miközben gátolta a gyulladásos választ és az oxidatív stressz sérülését. Ezenkívül a TAC gátolta a SIRT5 expresszióját mitokondriális szinten, és növelte az IDH2 szukcinilációját. A kvercetin azonban elősegítette az IDH2 deszukcinilációját a SIRT5 expressziójának növelésével. Ezenkívül az si-SIRT5 kezelés megszüntette a kvercetin védőhatását a sejtek életképességére. Ezért a kvercetin elősegítheti az IDH2 deszukcinilációját a SIRT5-ön keresztül, fenntartva a mitokondriálishomeosztázis, védi az egeretszívizomsejtekgyulladásos körülmények között, és javítja a szívizom fibrózisát, ezáltal csökkentve a szívelégtelenség előfordulását.

További információért kattintson ide

1. Bemutatkozás

A szívelégtelenség olyan állapot, amely különböző szerves vagy funkcionális szívbetegségek következtében kamrai telődéshez vagy károsodott kilökődési funkcióhoz vezet, és a különböző szív- és érrendszeri betegségek, különösen a diabéteszes kardiomiopátiával összefüggő betegségek végstádiumát jelenti. Így a szívelégtelenséget a klinikai gyakorlatban "a diabéteszes szív- és érrendszeri betegségek utolsó csataterének" nevezik [1]. Az elmúlt néhány évtizedben a legtöbb kutatás a diabéteszes szívizom károsodás fenntartására, a szív hemodinamikára és a szigetrendszer szabályozására irányult. Szívelégtelenségben szenvedő betegeknél a cukorbetegség szignifikánsan korábban jelentkezik, mint a szívkoszorúér-betegségben, magas vérnyomásban vagy cukorbetegségben nem szenvedő betegeknél. A szívizom fibrózisa érzékeny az olyan tényezőkre, mint az oxidatív stressz, a gyulladásos válasz, a mitokondriális energia-anyagcserezavar és a sejtöregedés [2]. A szívizomfibrózis, mint a kamrai remodelling fő oka [3], csökkentheti a szívizom-compliance-t, és károsíthatja a szív szisztolés és diasztolés funkcióját. Végül a hosszú távú térfogat- vagy nyomástúlterhelés szívelégtelenséghez vezethet. Így a diabéteszes kardiomiopátiából a szívelégtelenségig való progressziót súlyos myocardialis fibrózis vagy szívhipertrófia kíséri [4,5]. Mint ilyen, a szívizomfibrózis javítása késlelteti a szívelégtelenséget és javítja a szívműködést, és új megközelítéssé vált a diabéteszes kardiomiopátia és szívelégtelenség kezelésében [6].

A mitokondriumok, a sejtek energia-anyagcsere központjai oxidatív foszforilációval termelnek energiát, hogy kielégítsék a szív magas energiaszükségletét [7,8]. A szívben végbemenő számos fontos élettani tevékenység, például a szívizom összehúzódása és az intracelluláris homeosztázis fenntartása igényel ATP-t [9-11]. A mitokondriumoknak saját minőségellenőrző rendszerük van a szerkezet és az energia-anyagcsere fenntartására és helyreállítására a mitokondriális hasadás, fúzió, biogenezis és mitofágia szabályozásával [12,13]. Ez a felügyeleti rendszer képes megvédeni a mitokondriumokat és a szívizomsejteket a stresszstimulációtól [8,13]. Ezenkívül a diabetikus kardiomiopátia okozta szívizom károsodás összefügghet a mitokondriális diszfunkcióval, amelyet a mitokondriális minőség-felügyelet egyensúlyhiánya okoz.

A Cistanche javíthatja az immunitást

Ezért a normális szívfiziológiai működéshez ép és teljesen működő mitokondriumokra van szükség. Valójában a mitokondriális reaktív oxigénfajták (ROS) túlzott termelése vagy a szívizom antioxidáns rendszerének károsodása összefügg a kamrai hipertrófiával és a falak átalakulásával, ami szívizom fibrózishoz és szívelégtelenséghez vezethet. A vizsgálatok a szívizom mitokondriumainak morfológiájában és szerkezetében rendellenességeket tártak fel szívelégtelenséggel és diabéteszes kardiomiopátiával szövődött diabetes mellitusban szenvedő betegeknél. Ezenkívül mitokondriális membránkárosodásról és szerkezeti rendellenességekről számoltak be a szívelégtelenség kutyamodelljeiben. Csökkent mitokondriális membránpotenciál, abnormális mitokondriális permeabilitás átmeneti pórus (mPTP) megnyílása, csökkent ATP szintézis és túlzott ROS termelés is kimutatható [14,15]. Ezért a mitokondriális tömeg és a homeosztázis megcélzásával végzett mitokondriális minőség-felügyelet hasznos lehet az oxidatív stressz és a gyulladásos válaszok gátlásában, ezáltal javítva a fibrózist [16]. Az oxidatív stressz és a gyulladásos válaszok fontos tényezők, amelyek szívizomfibrózist indukálnak, és gyakran együtt léteznek ugyanazon a lézió helyén különböző szív- és érrendszeri betegségekben [16,17]. Amikor számos kardiovaszkuláris szövődmény vagy metabolikus kardiomiopátia lép fel akut vagy krónikus szívizom sérüléssel együtt, az immunrendszer aktiválódik, és számos gyulladásos faktor szabadul fel, amelyek oxidatív stressz sérülést okoznak, aktiválják a szívizom fibroblasztjait, és rendellenes kollagén anyagcserét, szívizom sejtnekrózist és szöveteket okoznak. degeneráció, ami végső soron szívizomfibrózishoz és szívelégtelenséghez vezet [18, 19]. A Sirtuin 5 (SIRT5) széles körben elterjedt a sejtmagban, a citoplazmában és a mitokondriumokban. Bár a SIRT5 deacetiláz aktivitást mutat, képes szabályozni a lizin-szukcinilációt [20]. Az N-terminális peroxiszóma lokalizációs szignál PTS2 révén a SIRT5 bejuthat a peroxiszómákba, hogy csökkentse az intracelluláris H, O termelést, így nagy szerepet játszik a sejtoxidációban. Ezenkívül a SIRT5 állítólag elősegíti a deszukcinilációt, mint védőmechanizmust az akut miokardiális infarktusban [21-23]. Pontosabban, az akut szív ischaemia és hipoxia a PGC-l/PPAR-y útvonalon keresztül felfokozhatja a SIRT5 expresszióját, ami a kardiomiociták energiametabolizmusában részt vevő kulcsfontosságú fehérjék későbbi deszukcinilációjához vezethet, így védő hatást fejt ki ezekre a sejtekre [24]. A SIRT5 poszttranszlációs módosulása elsősorban a mitokondriumokban fordul elő. A mitokondriumokban is előforduló NADP plusz -függő izocitrát-dehidrogenáz 2 (IDH2) befolyásolhatja a glutation-(GSH-) rokon mitokondriális antioxidáns rendszer normál működését, beleértve a glutation-peroxidáz (GPX) aktivitását is[25]. Ezenkívül az IDH2 NADPH-t biztosít a glutation-reduktáznak és a tioredoxin-reduktáznak, ezáltal szabályozó hatást vált ki a mitokondriumok oxidatív stresszel szembeni védelmében [26]. Azonban kevés tanulmány értékelte a SIRT5 és IDH2 szukciniláció szabályozását szívelégtelenségben.

A kvercetin egy flavonoid, amely széles körben jelen van a természetben. Farmakológiai vizsgálatok beszámoltak arról, hogy a kvercetin késlelteti a vaszkuláris endothel funkcionális károsodását és a szívterminális károsodást [27]. A kvercetin a szívizomfibrózis megelőzésében is szabályozó szerepet játszik [28], és tovább szabályozhatja a szigetek működését. Ezenkívül korábban azt találtuk, hogy a kvercetin a SIRT1/TMBIM6-on keresztül szabályozhatja a mitofagiát és az endoplazmatikus retikulum stresszét, javíthatja a mitokondriális energiametabolizmust, és megvédheti az emberi szívizomsejteket [27]. A kvercetin SIRT5-szukcinilációra és a szívizomsejtekre kifejtett védőhatásának hátterében álló szabályozó mechanizmusok azonban továbbra is tisztázatlanok. Ezért azt feltételeztük, hogy a SIRT5 által szabályozott szukciniláció befolyásolja a sejtek metabolikus növekedését a mitokondriális minőség-felügyelet és a mitokondriális homeosztázis révén. Azt találtuk, hogy a SIRT5 deléció megnövekedett szukcinilációhoz vezethet, ami viszont befolyásolja a szívizomsejtek aktivitását és a szívizom fibrózisát.

2. Anyagok és módszerek

2.1.Állatok és gyógyszeres kezelés.

Minden kísérleti eljárást a NIH Laboratóriumi állatok gondozására és használatára vonatkozó útmutatójával összhangban végeztünk, és jóváhagyta a Shandong Egyetem Hagyományos Kínai Orvostudományi Intézményi Állatgondozási és Felhasználási Bizottsága. Röviden: 30 hím, vad típusú C57BL/6] egeret (8-hetesek) a Shandong Hagyományos Kínai Orvostudományi Egyetem Kísérleti Állatközpontjából szereztek be, és véletlenszerűen három csoportra osztottak: (1) álműtét, ( 2) transzverzális aorta szűkület (TAC) és (3) TAC plusz quer-cetin. A TAC plusz kvercetin csoport intraperitoneálisan 50 mg/kg kvercetint kapott naponta (Shanghai Yuanye Biotechnology Company, Shanghai, Kína) 15 napon keresztül. Az ál- és TAC-egereket normál sóoldat megfelelő intraperitoneális injekciójával adtuk be.

2.2. Az állatmodell felállítása.

Pangásos szívelégtelenség modellt állítottak fel a TAC segítségével [29]. Röviden, az egereket pentobarbitál (50 mg/kg; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) intravénás injekciójával érzéstelenítettük, és lélegeztetőgépet csatlakoztattunk, majd mellkasi műtétet hajtottak végre. Az aortát egy 8-0 selyemszállal kötözték le a jobb artéria és a bal közös nyaki artéria között, és egy 27 G-s tűvel az eredeti keresztmetszeti terület 25-30 százalékára csökkentették.

2.3. Sejtkultúra.

A HL{{0}} szívizomsejteket a Shandong Hagyományos Kínai Orvostudományi Egyetem Kísérleti Központja biztosította. A sejteket Claycomb tápközegben tenyésztettük, amely 10% magzati szarvasmarha szérumot, 100 U/ml penicillint/sztreptomicint, 0,1 mM noradrenalint és 2 mM L-glutamint tartalmazott. A sejteket 37 fokon és 5 százalékos CO-on tenyésztettük [30]. A glükózt a Sigma-Aldrich cégtől vásároltuk. A kvercetint a Shanghai Yuanye Biotechnology Company-tól szerezték be. A sejteket a négy kísérleti csoportba randomizáltuk: (1) kontroll, (2) magas glükóz (HG), (3) HG plusz kverce-ón és (4) HG plusz kvercetin plusz si-SIRT5. A HL-1 sejteket magas glükózzal (30 mmol/l) és kvercetinnel (150 mg/l) kezeltük. Kis interferáló RNS (siRNS) transzfekcióhoz Lipofectamine RNAiMAX-ot (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) használtunk 50 nM siRNS transzfektálására a HL-1 sejtekbe 24 órával a kezelés előtt. Az összes siRNS-t a Jikai Biology-tól (Sanghaj, Kína) szereztük be.

2.4. Áramlási citometria.

Az apoptózis szintjének elemzéséhez a HL-1 sejteket foszfáttal pufferolt sóoldatban (Gibco, Grand Island, NY, USA) újraszuszpendáltuk, 70 százalékos etanollal fixáltuk 24 órán át, mostuk, majd 50 ug/ml propidium-jodidba helyeztük. megoldás. 30 perc elteltével a sejteket újraszuszpendáltuk, és áramlási citometriát végeztünk az apoptózis kimutatására a korábban leírtak szerint.

2.5. Sejtéletképességi vizsgálat.

A HL-1 sejtek életképességét MTT vizsgálattal értékeltük. A sejteket 12-lyuklemezekre oltottuk 50,000 sejt/lyuk sűrűséggel. 22 óra elteltével a sejteket friss tápközeggel egészítettük ki, és 24 órán át inkubáltuk, majd MTT vizsgálattal meghatároztuk a sejtek életképességét [31].

2.6. Enzim-kapcsolt immunszorbens vizsgálat.

Egy enzimhez kötött immunszorbens vizsgálati (ELISA) készletet használtak az antioxidáns enzimek és gyulladásos faktorok aktivitásának kvantitatív elemzésére egér szívizomszövet-homogenizátumokban és HL-1 sejtekben. Röviden, szívizomszövet homogenizátumokat és HL-1 sejtszuszpenziókat gyűjtöttünk.

2.7.Oxigénfogyasztási arány.

A HL-1 sejtek oxigénfogyasztási arányát a különböző csoportokban Seahorse XF Cell Mitochondrial Pressure Test kit (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA), míg az extracelluláris savasodási sebességet Seahorse XF glikolízissel mértük. sebesség assay kit (Agilent Technologies). Mindkét vizsgálatot a gyártó utasításai szerint végeztük. 2.8. Valós idejű kvantitatív PCR. A teljes RNS-t TRIzol reagenssel extraháltuk, és az RNS integritását agaróz gélelektroforézissel elemeztük. Az első cDNS-szálat iScript" cDNS szintézis készlettel (1 μl teljes RNS; Bio-Rad, Hercules, CA, USA) szintetizálták 20 μl össztérfogatban. CFX96 RT-PCR rendszert (Bio-Rad) használtunk. a cDNS szintjének kétszeri elemzésére 500×10-nM specifikus primerekkel. Mindegyik kísérletben folyamatosan hígított kevert cDNS-t használtunk a PCR analízis hatékonyságának értékelésére A génexpressziót a housekeeping gén geometriai átlagához viszonyítva számszerűsítettük Az expresszió ugyanabban a mintában amplifikálódott, mint a vizsgált gén, és a génexpresszió módszere [32]. Az 2-AACT segítségével határozták meg

2.9. Statisztikai elemzés.

Az adatokat az átlag ± standard deviációjaként fejezzük ki. Egyirányú varianciaanalízist alkalmaztunk a több csoport közötti különbségek ellenőrzésére, és a Student-Newman-Keuls post hoc tesztet hajtottuk végre. Kétirányú t-próbát használtunk két csoport összehasonlítására. A statisztikai elemzést az SPSS 22.{6}} szoftverrel (SPSS, Inc., Chicago, IL, USA) végeztük. A statisztikai szignifikancia értéke P<>

3. Eredmények

3.1. A kvercetin enyhíti a szívizom hipertrófiát és a szívműködési zavarokat a TAC után. A C57BL/6J hím egereket véletlenszerűen három csoportra osztották (kontroll, TAC-művelet és TAC-művelet plusz kvercetin). A kvercetint a TAC plusz kvercetin csoportnak adtuk be (50 mg/kg, 12 óránként). Hét héttel a TAC után a TAC modellcsoportban az egerek körülbelül 20 százaléka, a kvercetinnel kezelt csoportban pedig a 10 százaléka pusztult el. Az álműtétes csoporthoz képest a TAC csoportban a szívműködés jelentősen romlott 3 hét után (1(a)-1(i) ábra). A kvercetinnel kezelt egerek szívműködése azonban javult a kvercetinnel nem kezelt egerekhez képest (1(a)-1() ábra).

Ezt követően a TAC egerek szívizom hipertrófiáját értékeltük TAC plusz kvercetin kezelés után hematoxilin és eozin, WGA és TUNEL festéssel 8 héttel a TAC után (1(j)-1(m) ábra). Összehasonlítva az álműtétes csoportban tapasztalt kardiális hipertrófia és kardiomiocita hipertrófia vagy elhullás mértéke a TAC egerekben jelentősen megnőtt (1(j)-1(m) ábra); ez a hatás azonban szignifikánsan csökkent a kvercetin kezelést követően (1(j)-1(m) ábra).

3.2. A kvercetin csillapítja a szívizomfibrózist és a gyulladásos szintet a TAC után.

Immunhisztokémiával kimutattuk a kollagenáz I szintet különböző csoportok szívizomjában. A modellcsoport szívizomjában a kollagenáz I/II szint szignifikánsan megemelkedett a TAC után (2(h)-2(i) ábra); ezt a hatást a kvercetin megfordította (2(h)-2(I. ábra). Különböző csoportokban a szívizomfibrózis mértékét Masson-festéssel is felmértük. A szívizomfibrózis mértéke a modellcsoportban

jelentősen nőtt a TAC után; a kvercetinnel végzett kezelés megfordította ezt a jelenséget, és megvédte a szívizomszövetet (2(a) és 2(b) ábra).

A myocardialis fibrózis összetett kóros folyamat, amelyet elsősorban a tartós nyomástúlterhelés és gyulladásos reakciók okoznak. Számos proinflammatorikus faktor, mint például a TGF-, TNF-, IL-13, IL-18 és MMP-k, részt vehetnek a szívizomfibrózisban. Ezért ELISA-val kimutattuk a kiválasztott gyulladást elősegítő faktorok (TNF-, IL-13 és IL-18) ​​bőségét, míg a TGF- és MMP{10}} transzkripciós szintjét a RT-PCR. A TNF-, IL-13 és IL-18 expressziós szintjei, valamint a TGF- és MMP-9 mRNS szintjei a modellcsoportban magasabbak voltak, mint a kontrollcsoportban (2. c)-2(g)). A kvercetin megfordította ezt a jelenséget, és gátolta a gyulladást (2(c)-2(g) ábra). Annak ellenőrzésére, hogy a kvercetin terápiás mechanizmusa összefüggésben van-e a SIRT5-tel és az IDH2-vel, kimutattuk a SIRT5 és IDH2 mRNS- és fehérjeexpresszióját. Az mRNS és a fehérje expressziós szintje szignifikánsan gátolt a TAC után (2(m)-2(p) ábra. A kvercetin megfordította ezeket a hatásokat, ami azt jelzi, hogy a kvercetin a SIRT5-öt és az IDH2-t célozza meg, hogy megvédjen a szívizomfibrózistól és a szívelégtelenségtől (2. ábra). m)-2(p)).

A kvercetin szívizomfibrózis vagy TAC utáni szívizom-sérülés elleni védőmechanizmusának további igazolására megvizsgáltuk a ROS termelést a szívizomszövetben, és azt találtuk, hogy az jelentősen megnőtt a TAC után (2(k) és 2(I) ábra), míg a kvercetin gátolta. RO-k túltermelése (2(k) és 2() ábra) Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a kvercetin szívizomfibrózisra vagy szívizom sérülésre gyakorolt ​​védő hatása összefügg a redox homeosztázis szabályozásával.

3.3. A kvercetin az oxidatív stressz szabályozásával csökkenti a magas glükóz által kiváltott HL-1 gyulladásos sérüléseket. A fent említett kísérleti eredmények előzetesen azt mutatták, hogy a kvercetin javíthatja a szívműködést és gátolja a szívizom fibrózis szintjét egerekben TAC után. Védő hatása összefüggésbe hozható a SIRT5 és a gyulladásgátló faktorok szabályozásával; azonban továbbra sem világos, hogy ezek az események közvetlen szabályozási mechanizmuson keresztül következnek-e be. A kvercetin szabályozási mechanizmusának tanulmányozásához magas glükózszint mellett HL-1 sejtkárosodást indukáltunk magas glükózzal, ezeket a sejteket kvercetinnel kezeltük, és siRNS-sel leütöttük a SIRT5-öt. A sejtaktivitást MTT és CCK-8 tesztekkel, az apoptózis szintjét áramlási citometriával, a szuperoxid-diszmutáz (SOD), GSH, TrxR és malondialdehid (MDA) aktivitását ELISA-val detektáltuk. CCK-8 segítségével elemeztük a HL-1 sejtek életképességét különböző glükózkoncentrációk mellett. Amint a 3(j) ábrán látható, a sejtek életképessége szignifikánsan csökkent magas, 30 mM glükózkoncentrációnál. Az MTT és az áramlási citometria kimutatta, hogy a magas glükóztartalmú körülmények gátolták a sejtaktivitást, fokozták az apoptózist és a ROS-termelést, valamint felgyorsították a sejthalált (3(a)-3(e) ábra). A kontrollcsoporthoz képest a magas glükózszintű stimuláció növelte az MDA aktivitását és gátolta az antioxidáns enzimek, például a SOD, a GSH és a TrxR aktivitását (3(f)-3(i) ábra).

A kvercetin gátolta az MDA aktivitását, növelte a SOD, a GSH és a TrxR aktivitását (3(f)-3(I) ábra), gátolta az apoptózist és a ROS-termelést (3(a)-3(e) )), és javította a sejtaktivitást (3(c) ábra). Az si-SIRT5 plusz kvercetin kezelés azonban tovább fokozta az MDA aktivitását, növelte az apoptózis és a ROS termelés szintjét, és gátolta a sejtaktivitást (3(a) ábra) {8}}(i)) Ezek az eredmények együttesen azt mutatják, hogy a kvercetin szabályozza a magas glükózszint által stimulált redox állapot egyensúlyhiányát, és védi a HL-1 szívizomsejteket.Ez a szabályozó hatás közvetlenül összefügghet a SIRT5-tel.

3.4. A kvercetin csökkenti a magas glükóz-indukált HL-1 gyulladásos sérüléseket azáltal, hogy elősegíti a SIRT5-rel kapcsolatos dezucinilációs módosítást.

Az oxidatív stressz közvetlenül befolyásolja a szívizomsejtek szerkezetét és működését, és közvetlenül aktiválhatja a szívizom fibrózisával kapcsolatos jelátviteli molekulákat, például az MMP-ket, ami a szívizomsejtek hipertrófiájához és apoptózisához vezet, ami a ROS túlzott termelésével kapcsolatos, gyulladásos reakció kíséretében. . A túlzott ROS termelés károsíthatja a mitokondriális makromolekulákat a képződési helyükön vagy annak közelében. Szívelégtelenségben a mitokondriális szerkezeti károsodás és a funkcionális összeomlás a megnövekedett ROS-szinttel függ össze, ami elsősorban a mitokondriális lipid-peroxid növekedésében és az I., III. és IV. mitokondriális légzőkomplexek enzimaktivitásának csökkenésében nyilvánul meg. Az energia-anyagcsere azonban be

2. ÁBRA: A kvercetin (Que) csillapítja a szívizom fibrózisát és a gyulladásos szinteket a transzverzális aortaszűkület (TAC) után. (a) Masson-festés. (b) Fibrotikus terület ( százalék). (ce) Az IL-18, a TNF- és az IL-13 expressziós szintjét ELISA-val detektáltuk. (f, g)mRNS expresszióját az MMP_9 és a TGF-B esetében RT-vel detektáltuk. -PCR.(hj) A kollagenáz(kollázs) I/Ill expresszióját immunhisztokémiával detektáltuk. (k, I) A ROS változásai. (mp) A SIRT5 és IDH2 fehérje/RNS expresszióját detektáltuk. Átlag ± SD;*P<>

A mitokondriumokat szukciniláció szabályozza. Korábbi kísérleti eredmények azt mutatták, hogy a kvercetin terápiás hatása a szívizomfibrózisra és a szívelégtelenségre összefügg a SIRT1-gyel.

A jelenlegi tanulmányban a SIRT5 és IDH2 mRNS szintjének elemzése magas glükóz-stimulált HL-1 sejtekben és immunprecipitáció azt mutatta, hogy az IDH2 expressziója a HL-1 sejtekben jelentősen gátolt a magas glükózszintű stimulációt követően, míg az IDH2 szukcinilációs szintje jelentősen megnőtt (4(a)-4(d) ábra). Ezenkívül a kvercetin beavatkozást követően a SIRT5 és IDH2 mRNS expressziója és az IDH2 deszukciniláció szintje nőtt (4(a)-4(d) ábra). A SIRT{16}}közvetített szukcinilációnak a mitokondriális légzőláncra gyakorolt ​​hatásának további igazolására megvizsgáltuk az I., III. és IV. mitokondriális légzőkomplexeket. A magas glükózszintű stimuláció után ezeknek a komplexeknek a szintje csökkent; a kvercetin azonban megfordította ezt a jelenséget (4(e)-4(g) ábra).

A kvercetin szabályozó hatása a mitokondriális légzési komplexumra és az IDH2 szukcinilációra szintén gátolt volt az si-SIRT5 kezelést követően (4(a)-4(g) ábra). Ezért az IDH2 SIRT5- által közvetített deszukcinilációja a szívizomfibrózis és a szívelégtelenség fontos szabályozó mechanizmusa lehet. Ezen túlmenően, a kvercetin javíthatja a gyulladásos választ és az oxidatív stressz okozta sérüléseket az IDH2 SIRT5-közvetítette deszukcinilációja révén; a mitokondriális homeosztázis szabályozási mechanizmusa azonban további elemzést igényel.

3.5. A kvercetin csökkenti a magas glükóz által kiváltott HL-1 gyulladásos sérüléseket a mitokondriális energiametabolizmus és az NLRP3 szabályozásával.

A mitokondriális energiaanyagcserét a szukciniláció szabályozza. Mindazonáltal a szívelégtelenség vagy a szívizom-fibrózis, amelyet különböző tényezők okoznak, az oxidatív stressz és a mitokondriális energia-anyagcsere zavarok fontos kóros mechanizmusát foglalja magában a gyulladásos állapotban. Ezért igazoltuk a kvercetin szabályozó hatását a mitokondriális energiaanyagcserére és a homeosztázisra. Az immunfluoreszcencia analízis azt mutatta, hogy az NLRP3 erősen expresszálódott magas glükózszintű stimuláció után, amit a kvercetin megfordított (5(f) és 5(g) ábra). Ezenkívül az si-SIRT5 kezelés megszüntette a kvercetin szabályozó hatását az NLRP3-ra (5(f) és 5(g) ábra).

A mitokondriális homeosztázis szabályozása szorosan összefügg az NLRP3 aktivációjával. Valójában az NF-xB korlátozhatja az NLRP3 aktiválódását azáltal, hogy megszünteti a sérült mitokondriumokat [33, 34]. Azt találtuk, hogy a kvercetin az NLRP3 szabályozásával befolyásolta a mitokondriális homeosztázist. Magas glükózszinttel stimulált HL-1

sejtek a mitokondriális energia-anyagcsere súlyos rendellenességeit mutatták. A mitokondriumok ATP szintje, bazális légzése, maximális légzése és légzési tartaléka szignifikánsan csökkent. Ezenkívül az mPTP-nyílás abnormálisan megnövekedett (5(a)-5(e) ábra). A kvercetin megfordította ezeket a hatásokat, és helyreállította a mitokondriális energiametabolizmust és az mPTP-záródást (5(a)-5(e) ábra). Az si-SIRT5 kezelés azonban megfordította a kvercetin által a mitokondriális energiametabolizmusban és az mPTP-ben kiváltott szabályozást (5(a)-5(e) ábra). Ezért a gyulladással és oxidatív stresszel kísért túlzott ROS termelés mitokondriális oxidatív stressz sérüléshez vezethet, és az NLRP3 kölcsönhatásba léphet a mitokondriális energiaanyagcserével. A mitokondriumok a gyulladás "trójai falói" lehetnek, ami összhangban van egy korábbi tanulmány eredményeivel [35].

Ez a cikk a Hindawi Oxidative Medicine and Cellular Longevity Volume 2021-ből származik, cikk ID 5876841, 17 oldal: https://doi.org/10.1155/2021/5876841