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.2019年7月23日；20(14):3588.
doi:10.3390/ijms20143588。

Sirtuin 1调节线粒体生物发生并提供内源性神经保护机制以对抗癫痫持续状态后癫痫引起的海马神经元细胞死亡

姚忠创 1 2 三 4 5, 陈尚德 1 2 三, 朔宾珠 6, Tsu-Kung Lin先生 1 三, 陈树芳（Shu-Fang Chen） 1, 陈乃菁 1, 徐忠尧 7
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Sirtuin 1调节线粒体生物发生并提供内源性神经保护机制以对抗癫痫持续状态后癫痫引起的海马神经元细胞死亡

姚忠创等。 国际分子科学杂志. .

摘要

癫痫持续状态可能会降低线粒体的生物生成，导致海马神经元细胞死亡。Sirtuin 1（SIRT1）在功能上与过氧化物酶体增殖物激活受体和γ辅激活物1α（PGC-1α）相互作用，在线粒体生物发生的调节中起着关键作用。在Sprague-Dawley大鼠中，向海马CA3亚区单侧微量注射红藻氨酸以诱导双侧癫痫发作。研究了SIRT1、PGC-1α和其他涉及线粒体生物发生和线粒体DNA数量的关键蛋白。使用SIRT1反义寡核苷酸评估SIRT1与线粒体生物发生的关系，以及线粒体功能、氧化应激和神经元细胞存活。实验性癫痫持续状态后海马中SIRT1、PGC-1α和线粒体生物发生机制增加。SIRT1下调降低PGC-1α表达和线粒体生物发生机制，增加复合物I功能障碍，增加氧化蛋白水平，提高活化caspase-3表达，并促进海马神经元细胞损伤。结果表明，SIRT1信号通路可能在线粒体生物发生中起着关键作用，并可能被认为是一种内源性神经保护机制，可对抗癫痫持续状态后癫痫发作诱导的神经元细胞损伤。

关键词：前列腺素C-1α；SIRT1；海马；线粒体生物发生；癫痫持续状态。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1
图1
海马CA3亚区微量注射红藻氨酸（KA）后SIRT1和PGC-1αmRNA和蛋白表达上调。上调Sirt1（信号1）信使核糖核酸(A类)和Pgc-1α信使核糖核酸(B类)在左侧海马CA3亚区或假动物微量注射0.5 nmol KA后1、3、6、24或48h，从海马CA3右亚区采集样本。典型凝胶（插入）或SIRT1蛋白的变化(C类)和PGC-1α蛋白(D类)在相同的实验条件下，从海马右侧CA3亚区采集样本，检测到β-actin。值是每个实验组六只动物的四份分析平均值（SEM）的平均值±标准误差*对Scheffé多量程测试中，与假对照组相比，<0.05。
图2
图2
海马CA3亚区红藻氨酸（KA）诱导的实验性癫痫持续状态中线粒体生物发生的参与。(A类)NRF1蛋白相对于β-肌动蛋白蛋白的时间变化，以及(B类)在向左侧海马CA3亚区或假动物微量注射KA（0.5 nmol）1–48 h后，描述海马右CA3亚区域核提取物中NRF1 DNA结合活性的电泳迁移率变化分析的代表性凝胶。(C类)在左侧海马CA3亚区微量注射KA（0.5 nmoL）1–48 h后采集的样本线粒体部分用于Tfam表达。COX IV被用作线粒体部分的内部负载对照。(D类)证明了COX I蛋白相对于β-肌动蛋白的典型凝胶（插图）或时间变化。(E类)线粒体DNA（mtDNA）定量的长PCR显示，大鼠或假动物在左侧海马CA3亚区微量注射KA（0.5 nmol）后1–48 h，线粒体DNA出现暂时性变化。M1：小鼠mtDNA对照标记；M2：大鼠mtDNA控制标记。(F类)大鼠海马神经元线粒体DNA的定量表示为大鼠线粒体DNA与小鼠线粒体DNA的比率。数值是β-肌动蛋白或COX IV与负荷对照组之比的平均值±SEM，是每个实验组六只动物的四倍分析(A类,C类,D类,F类). *对Scheffé多量程测试中，与假对照组相比，<0.05。
图3
图3
反义寡核苷酸（ODNs）阻断PGC-1α表达Sirt1（信号1）大鼠在左侧海马CA3微量注射KA前24小时，用感觉ODN、反义ODN或干扰（SC）ODN向双侧CA1亚区微量注射Sirt1，每个1nmol。(A类)的更改Sirt1（信号1）在左侧海马CA3亚区微量注射KA（0.5 nmol）3 h后，海马CA3亚区的mRNA表达，并在预处理前24 h，将其应用于双侧CA3正反义亚区或SC-ODNsSirt1（信号1）（1毫摩尔）。(B类)相同实验3小时后，海马CA3亚区的典型凝胶（插图）或SIRT1相对于β-肌动蛋白的变化。(C类)在左侧海马CA3亚区微量注射KA（0.5 nmoL）6 h后，海马CA3子区Sirt1 mRNA表达的变化，并在预处理前24 h，将其应用于Sirt1（1 nmoL）的双侧CA3正、反义亚区或SC ODN。(D类)在相同的实验条件下(C类)Western blot显示微量注射KA（0.5 nmol）和不同ODN后6 h，PGC-1α相对于β-肌动蛋白（42 kDa）的表达变化Sirt1（信号1）（1毫摩尔）。数值为每个实验组六只动物的四份分析的平均值±SEM*对与假对照组相比<0.05#对<0.05与Sirt1（信号1）Scheffé多量程试验中的反义ODN+KA组。(E类)海马右CA3b亚区的一个代表性细胞的激光扫描共聚焦显微镜图像，该细胞对神经元标记物NeuN（红色荧光）具有免疫反应性，并在假对照动物中额外染色为PGC-1α（绿色荧光）(E-a、b、c)或在接受预处理的动物的左侧海马CA3亚区微量注射KA（0.5 nmol）6小时后，在动物接受反义处理24小时后，将KA应用于双侧CA3亚区时(E-d、E、f)，感觉(E-g、h、i)或SC(E-j、k、l)ODN对Sirt1（信号1）（1毫摩尔）。比例尺，10μM。
图4
图4
反义ODNs对Sirt1（信号1）海人酸（KA）诱导海马CA3亚区癫痫持续状态中线粒体生物发生的研究。(A类)在假对照动物海马右CA3亚区采集的样品中，或微量注射KA（0.5 nmoL）6 h后，检测到与β-肌动蛋白相关的代表性凝胶或核呼吸因子1（NRF1）的变化在预处理前24小时接受的动物中，将反义、有义或扰序（SC）ODNs应用于双侧CA3子域，以对抗Sirt1（信号1）（1毫摩尔）。反义ODNSirt1（信号1）癫痫持续状态6小时后癫痫诱导的NRF1表达降低。(B类)根据NRF1蛋白的表达，NRF1的DNA结合活性也随着Sirt1（信号1）反义ODN。(C类)海马右CA3b亚区的一个代表性细胞的激光扫描共聚焦显微镜图像，该细胞对神经元标记NeuN（红色荧光）具有免疫反应性，并在假对照动物中额外染色为NRF1（绿色荧光）(C-a、b、C)或在动物左侧海马CA3亚区微量注射KA（0.5 nmol）6小时后，在预处理前24小时，将KA应用于双侧海马CA3子区Sirt1（信号1）反义(C-d、e、f)，感觉(C-g、h、i)或SC(C-j、k、l)ODN（1毫摩尔）。比例尺，10μM。(D类)与假动物相比，Sirt1反义ODN在KA治疗6 h后降低了Tfam的表达，而对正义和SC ODN的控制则是Sirt1（信号1）. (E类)代表性凝胶或线粒体蛋白COX1相对于β-肌动蛋白含量的变化，在从sham-control动物海马右侧CA3亚区采集的样品中检测到，或在微量注射KA（0.5 nmol）24小时后检测到在预处理前24小时，将反义、义或SC-ODNs应用于动物左侧海马CA3亚区Sirt1（信号1）（1毫摩尔）。(F类)大鼠mtDNA的定量，并用大鼠mtDNA/小鼠mtDNA比值表示Sirt1（信号1）诱导癫痫持续状态24小时后的反义、义或SC-ODN和假动物。M1：小鼠mtDNA控制标记；M2：大鼠mtDNA控制标记。数值是每个实验组六只动物的四次分析的平均值±SEM(A类,D类–F类). *对与假对照组相比<0.05#对<0.05与Sirt1（信号1）Scheffé多量程试验中的反义ODN+KA组。
图5
图5
预处理Sirt1（信号1）反义ODN增强了红藻氨酸（KA）诱导的癫痫持续状态后海马中相关的神经元细胞损伤。(A类)用酶法测定从假对照动物海马CA3亚区分离出的线粒体部分中复合物I的活性，或在将KA（0.5 nmol）微量注射到双侧CA3反义ODN亚区的动物左海马CA3子区三天后测定复合物I活性Sirt1（信号1），或检测或加扰（SC）ODN（1 nmol）。(B类)从接受治疗的动物海马CA3亚区采集的样本中检测到的蛋白质氧化的代表性凝胶（插图）或假对照比例变化Sirt1（信号1）反义、正义或SC ODN。将KA（0.5 nmol）微注射到左侧海马CA3亚区后7天，或将KA微注射到双侧CA3反义ODN亚区后，从sham-control动物的海马CA3子区中提取总蛋白Sirt1（信号1）或sense或SC ODN（1 nmol），然后进行免疫印迹分析以了解蛋白质氧化的程度。(C类)在病态对照动物海马CA3亚区采集的样品的细胞溶质部分中检测到的代表性凝胶或相对于β-肌动蛋白的活化caspase-3（19kDa）的变化，或在微量注射KA（0.5 nmol）七天后检测到的变化将反义ODN微注射到双侧CA3亚区Sirt1（信号1）或sense或SC ODN（1 nmol）。(D类)定性或(E类)对从假对照动物海马CA3亚区采集的样本中检测到的DNA片段进行定量分析，或在将KA（0.5 nmol）微量注射到双侧CA3反义ODN亚区的动物的左海马CA3子区7天后检测到DNA片段Sirt1（信号1）或sense或SC ODN（1 nmol）。数值是每个实验组六只动物的四份分析的平均值±SEM(A类–C类,F类). *对与假对照组相比<0.05#对Scheffé多量程测试中，与反义ODN+KA组相比，<0.05。
图6
图6
图示拟议的SIRT1信号通路参与PGC1α/线粒体生物生成，在实验性癫痫持续状态后海马神经元组织中发挥内源性保护机制。实验性癫痫持续状态诱导的兴奋性毒性可能激活SIRT1的表达，导致SIRT1对PGC-1α的去乙酰化（Ac），并诱导海马神经元细胞线粒体生物发生机制的表达。SIRT1下调Sirt1（信号1）基因敲除降低线粒体生物发生机制表达，并伴有线粒体呼吸功能受损、蛋白质氧化增加、细胞凋亡过程和神经元损伤加剧。
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    1. Haut S.R.、Veliskova J.、Moshe S.L.未成年和成年大脑对癫痫发作的敏感性。柳叶刀。神经醇。2004;3:608–617. doi:10.1016/S1474-4422（04）00881-6。-内政部-公共医学
    1. Henshall D.C.、Simon R.P.癫痫和凋亡途径。J.塞雷布。血流代谢。2005;25:1557–1572. doi:10.1038/sj.jcbfm.9600149。-内政部-公共医学
    1. Chen S.D.，Chang A.Y.，Chuang Y.C.线粒体功能障碍在海马癫痫相关细胞死亡和癫痫发生中的潜在作用。生物能源杂志。生物膜。2010;42:461–465. doi:10.1007/s10863-010-9321-8。-内政部-公共医学

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