SIRT5-Свързана модификация на десуцинилиране допринася за индуцирана от кверцетин защита срещу сърдечна недостатъчност и повредени кардиомиоцити, предизвикани от висока глюкоза, чрез регулиране на наблюдението на качеството на митохондриите, част 1

Моля свържете сеoscar.xiao@wecistanche.comза повече информация

Миокардната фиброза представлява първичната патологична промяна, свързана с диабетакардиомиопатияи сърдечна недостатъчност, и това води до намалено съответствие на миокарда с нарушена сърдечна диастолна и систолна функция. Кверцетинът, активна съставка в различни лечебни растения, има терапевтични ефекти срещу сърдечно-съдови заболявания. Тук изследваме дали свързаната с SIRT5- и IDH2-десукцинвация е включена в основния механизъм на миокардна фиброза при сърдечна недостатъчност, докато изследваме свързани терапевтични лекарства за наблюдение на качеството на митохондриите. Миши модели на миокардна фиброза и сърдечна недостатъчност, установени чрез напречна аортна констрикция (TAC), се прилагат с кверцетин (50 mg/kg) дневно в продължение на 4 седмици. HL-1 клетки бяха предварително третирани с кверцетин и третирани с висока глюкоза (30 тМ) in vitro. Сърдечна функция, Western blotting, количествен PCR, ензимно-свързан имуносорбентен анализ и имунофлуоресцентен анализ бяха използвани за анализиране на наблюдението на качеството на митохондриите, оксидативния стрес и възпалителния отговор в миокардните клетки, докато нивата на IDH2 сукцинилиране бяха открити с помощта на имунопреципитация. Честотата на миокардна фиброза и сърдечна недостатъчност се увеличава след TAC, с анормална сърдечна функция на изтласкване. След лечение с високо съдържание на глюкоза, HL-1 клетъчната активност се инхибира, причинявайки излишно производство на реактивни кислородни видове и инхибиране на активността на митохондриалния респираторен комплекс I/II и митохондриалнатаантиоксидант ензимактивност, както и повишен оксидативен стрес и възпалителен отговор, небалансирано наблюдение на качеството на митохондриите и хомеостаза и повишена апоптоза. Кверцетинът инхибира миокардната фиброза и подобрява сърдечната функция чрез увеличаване на митохондриалния енергиен метаболизъм и регулиране на митохондриалното сливане/деление и митохондриалната биосинтеза, като същевременно инхибира възпалителния отговор и увреждането от оксидативен стрес. Освен това, TAC инхибира експресията на SIRT5 на митохондриално ниво и повишава IDH2 сукцинилирането. Въпреки това, кверцетинът насърчава десукцинилирането на IDH2 чрез увеличаване на експресията на SIRT5. Освен това, лечението със si-SIRT5 премахва защитния ефект на кверцетина върху клетъчната жизнеспособност. Следователно, кверцетинът може да насърчи десукцинилирането на IDH2 чрез SIRT5, да поддържа митохондриалнитехомеостаза, защита на мишкатакардиомиоцитипри възпалителни състояния и подобряват миокардната фиброза, като по този начин намаляват случаите на сърдечна недостатъчност.

Моля, щракнете тук, за да научите повече

1. Въведение

Сърдечната недостатъчност е състояние, което води до вентрикуларно пълнене или нарушена функция на изтласкване поради различни органични или функционални сърдечни заболявания и представлява краен стадий на различни сърдечно-съдови заболявания, особено тези, свързани с диабетна кардиомиопатия. По този начин сърдечната недостатъчност се нарича "последното бойно поле на диабетните сърдечно-съдови заболявания" в клиничната практика [1]. През последните няколко десетилетия повечето изследвания са фокусирани върху поддържането на диабетно миокардно увреждане, сърдечната хемодинамика и регулацията на островната система. Доказано е, че диабетът при пациенти със сърдечна недостатъчност настъпва значително по-рано, отколкото при пациенти без коронарна болест на сърцето, хипертония или диабет. Миокардната фиброза е уязвима към фактори като оксидативен стрес, възпалителен отговор, нарушение на митохондриалния енергиен метаболизъм и клетъчно стареене [2]. Като основна причина за вентрикуларно ремоделиране [3], миокардната фиброза може да насърчи намален миокарден комплайанс и нарушена сърдечна систолна и диастолна функция. В крайна сметка дългосрочното претоварване с обем или налягане може да доведе до сърдечна недостатъчност. По този начин прогресията от диабетна кардиомиопатия до сърдечна недостатъчност е придружена от тежка миокардна фиброза или сърдечна хипертрофия [4,5]. По този начин е доказано, че подобряването на миокардната фиброза забавя сърдечната недостатъчност и подобрява сърдечната функция и се превърна в нов подход за лечение на диабетна кардиомиопатия и сърдечна недостатъчност [6].

Митохондриите, центровете за енергиен метаболизъм на клетките, произвеждат енергия чрез окислително фосфорилиране, за да отговорят на високите енергийни нужди на сърцето [7,8]. Много важни физиологични дейности, протичащи в сърцето, като свиване на миокарда и поддържане на вътреклетъчната хомеостаза, изискват АТФ [9-11]. Митохондриите имат собствена система за контрол на качеството, за да поддържат и възстановяват структурата и енергийния метаболизъм чрез регулиране на митохондриалното делене, синтез, биогенеза и митофагия [12,13]. Тази система за наблюдение може да защити митохондриите и кардиомиоцитите от стресова стимулация [8,13]. Освен това увреждането на миокарда поради диабетна кардиомиопатия може да бъде свързано с митохондриална дисфункция, причинена от дисбаланс в наблюдението на качеството на митохондриите.

Cistanche може да подобри имунитета

Следователно нормалното физиологично функциониране на сърцето изисква непокътнати и напълно функциониращи митохондрии. Наистина, прекомерното производство на митохондриални реактивни кислородни видове (ROS) или увреждане на миокардната антиоксидантна система е свързано с вентрикуларна хипертрофия и ремоделиране на стените, което може да доведе до миокардна фиброза и сърдечна недостатъчност. Проучванията разкриват аномалии в морфологията и структурата на митохондриите на миокарда при пациенти със захарен диабет, усложнен със сърдечна недостатъчност и диабетна кардиомиопатия. Освен това се съобщава за увреждане на митохондриалната мембрана и структурни аномалии при кучешки модели на сърдечна недостатъчност. Намален потенциал на митохондриалната мембрана, необичайно отваряне на порите на митохондриалната пропускливост (mPTP), намален синтез на АТФ и прекомерно производство на ROS също са открити [14,15]. Следователно, провеждането на наблюдение на качеството на митохондриите чрез насочване на митохондриалната маса и хомеостазата може да бъде полезно за инхибиране на оксидативния стрес и възпалителни реакции, като по този начин подобрява фиброзата [16]. Оксидативният стрес и възпалителните реакции са важни фактори, които индуцират миокардна фиброза и често съществуват едновременно на едно и също място на лезия при различни сърдечно-съдови заболявания [16,17]. Когато се появят различни сърдечно-съдови усложнения или метаболитна кардиомиопатия, придружени от остро или хронично миокардно увреждане, имунната система се активира, освобождавайки многобройни възпалителни фактори, които предизвикват увреждане от оксидативен стрес, активират миокардните фибробласти и причиняват абнормален колагенов метаболизъм, некроза на миокардни клетки и тъкан дегенерация, което в крайна сметка води до миокардна фиброза и сърдечна недостатъчност [18, 19]. Сиртуин 5 (SIRT5) е широко разпространен в ядрото, цитоплазмата и митохондриите. Въпреки че SIRT5 проявява деацетилазна активност, той може да регулира сукцинилирането на лизин [20]. Чрез своя N-терминален сигнал за локализиране на пероксизома PTS2, SIRT5 може да навлезе в пероксизоми, за да намали вътреклетъчното производство на H, O, като по този начин играе основна роля в клетъчното окисление. Освен това се съобщава, че SIRT5 насърчава десукцинилирането като защитен механизъм при остър миокарден инфаркт [21-23]. По-конкретно, острата сърдечна исхемия и хипоксия могат да регулират нагоре експресията на SIRT5 през PGC-l /PPAR-y пътя, което води до последващо десукцинилиране на ключови протеини, участващи в енергийния метаболизъм на кардиомиоцитите, като по този начин упражнява защитен ефект върху тези клетки [24]. Посттранслационната модификация на SIRT5 се появява предимно в митохондриите. Срещайки се също в митохондриите, NADP плюс-зависимата изоцитрат дехидрогеназа 2 (IDH2) може да повлияе на нормалното функциониране на свързаната с глутатион-(GSH-) митохондриална антиоксидантна система, включително активността на глутатион пероксидазата (GPX)[25]. Освен това, IDH2 осигурява NADPH на глутатион редуктазата и тиоредоксин редуктазата, като по този начин предизвиква регулаторен ефект за защита на митохондриите от оксидативен стрес [26]. Въпреки това, малко проучвания са оценили регулирането на SIRT5 и IDH2 сукцинилирането при сърдечна недостатъчност.

Кверцетинът е флавоноид, който е широко разпространен в природата. Фармакологичните проучвания съобщават, че кверцетинът може да забави функционалното увреждане на съдовия ендотел и сърдечното терминално увреждане [27]. Кверцетинът също има регулаторна роля в превенцията на миокардна фиброза [28] и може допълнително да регулира функцията на островчетата. Освен това по-рано открихме, че кверцетинът може да регулира митофагията и стреса на ендоплазмения ретикулум чрез SIRT1/TMBIM6, да подобри митохондриалния енергиен метаболизъм и да защити човешките сърдечни миоцити [27]. Въпреки това, регулаторните механизми, лежащи в основата на ефекта на кверцетин върху SIRT5 сукцинилирането и неговия защитен ефект върху миокардните клетки, остават неясни. Следователно, ние предположихме, че сукцинилирането, регулирано от SIRT5, засяга метаболитния растеж на клетките чрез наблюдение на качеството на митохондриите и митохондриална хомеостаза. Открихме, че делецията на SIRT5 може да доведе до повишено сукцинилиране, което от своя страна засяга кардиомиоцитната активност и миокардната фиброза.

2. Материали и методи

2.1. Животни и лечение с лекарства.

Всички експериментални процедури бяха извършени в съответствие с Ръководството на NIH за грижа и използване на лабораторни животни и бяха одобрени от Комитета за институционална грижа и използване на животни към Университета на Шандонг по традиционна китайска медицина. Накратко, 30 мъжки див тип C57BL/6] мишки (на 8-седмична възраст) бяха получени от Центъра за експериментални животни на Шандонгския университет по традиционна китайска медицина и разделени на случаен принцип в три групи: (1) фиктивна операция, ( 2)напречна аортна констрикция (TAC) и (3)TAC плюс кверцетин. Групата TAC плюс кверцетин се прилага интраперитонеално с 50 mg/kg кверцетин дневно (Shanghai Yuanye Biotechnology Company, Шанхай, Китай) в продължение на 15 дни. Мишките Sham и TAC се прилагат със съответната интраперитонеална инжекция с нормален физиологичен разтвор.

2.2. Създаване на модела на животните.

Модел на застойна сърдечна недостатъчност е установен с помощта на TAC [29]. Накратко, мишките бяха анестезирани чрез интравенозно инжектиране на пентобарбитал (50 mg/kg; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) и беше свързан вентилатор, след което беше извършена торакотомия. Аортата беше лигирана с 8-0 копринена нишка между дясната артерия и лявата обща каротидна артерия и намалена до 25-30 процента от първоначалната площ на напречното сечение с 27 G игла.

2.3. Клетъчна култура.

HL{{0}} миоцити са предоставени от Експерименталния център на Шандонгския университет по традиционна китайска медицина. Клетките се култивират в среда на Claycomb, съдържаща 10 процента фетален говежди серум, 100U/mL пеницилин/стрептомицин, 0,1 тМ норадреналин и 2 тМ L-глутамин. Клетките се култивират при 37 градуса и 5 процента CO [30]. Глюкозата е закупена от Sigma-Aldrich. Кверцетинът е получен от Shanghai Yuanye Biotechnology Company. Клетките бяха рандомизирани в четирите експериментални групи: (1) контрола, (2) висока глюкоза (HG), (3) HG плюс кверце-калай и (4) HG плюс кверцетин плюс si-SIRT5. HL-1 клетки бяха третирани с висока глюкоза (30 mmol/L) и кверцетин (150 mg/L). За трансфекция на малка интерферираща РНК (siRNA), Lipofectamine RNAiMAX (Invitrogen, Карлсбад, Калифорния, САЩ) се използва за трансфектиране на 50nM siRNA в HL-1 клетките 24 часа преди лечението. Всички siPHK са получени от Jikai Biology (Шанхай, Китай).

2.4. Поточна цитометрия.

За да се анализира нивото на апоптоза, HL-1 клетките се ресуспендират във фосфатно буфериран физиологичен разтвор (Gibco, Grand Island, NY, USA), фиксират се със 70 процента етанол за 24 часа, промиват се и след това се поставят в 50ug/mL пропидиев йодид решение. След 30 минути клетките бяха ресуспендирани и беше извършена поточна цитометрия за откриване на апоптоза, както е описано по-горе.

2.5. Анализ на клетъчната жизнеспособност.

Жизнеспособността на HL-1 клетките беше оценена с помощта на MTT анализ. Клетките се посяват в 12-плаки с ямки при плътност от 50,000 клетки/ямка. След 22 часа клетките бяха допълнени със свежа растежна среда и инкубирани за 24 часа, след което клетъчната жизнеспособност беше определена чрез МТТ анализ [31].

2.6. Ензимно-свързан имуносорбентен анализ.

Използван е комплект за ензимно-свързан имуносорбентен анализ (ELISA) за количествен анализ на активността на антиоксидантни ензими и възпалителни фактори в хомогенати на миокардна тъкан на мишки и HL-1 клетки. Накратко, бяха събрани хомогенати на миокардна тъкан и HL-1 клетъчни суспензии.

2.7.Коефициент на консумация на кислород.

Степента на потребление на кислород от HL-1 клетки в различни групи беше измерена с помощта на комплект за тестване на митохондриално налягане Seahorse XF Cell (Agilent Technologies, Санта Клара, Калифорния, САЩ), докато скоростта на извънклетъчното подкисляване беше измерена с Seahorse XF glycolysis комплект за анализ на скоростта (Agilent Technologies). И двата анализа бяха извършени съгласно инструкциите на производителя. 2.8. Количествен PCR в реално време. Общата РНК се екстрахира с помощта на TRIzol реагент и целостта на РНК се анализира чрез електрофореза в агарозен гел. Първа верига сДНК се синтезира с помощта на iScript" комплект за синтез на сДНК（1 μL от общата РНК; Bio-Rad, Hercules, Калифорния, САЩ) в общ обем от 20 μL. Използва се CFX96 RT-PCR система（Bio-Rad） за анализ на нивото на cDNA два пъти, като се използват 500×10-nM специфични праймери. Във всеки експеримент се използва непрекъснато разредена смесена cDNA за оценка на ефективността на PCR анализа. Генната експресия се определя количествено спрямо средното геометрично на домакинския ген експресия, амплифицирана в същата проба като изследвания ген, и генната експресия е метод [32]. определен с помощта на 2-AACT

2.9. Статистически анализ.

Данните са изразени като средна стойност±стандартно отклонение на средната стойност. Еднопосочен анализ на дисперсията беше използван за проверка на разликите между множество групи и беше извършен post hoc тест на Student-Newman-Keuls. Използвани са двустранни t-тестове за сравняване на две групи. Статистическият анализ беше извършен с помощта на софтуер SPSS 22.0 (SPSS, Inc., Чикаго, Илинойс, САЩ). Статистическата значимост беше определена на P<>

3. Резултати

3.1. Кверцетинът облекчава миокардната хипертрофия и сърдечната дисфункция след TAC. C57BL/6J мъжки мишки бяха разделени на случаен принцип в три групи (контрола, TAC операция и TACoperation плюс кверцетин). Кверцетинът беше приложен на групата TAC плюс кверцетин (50 mg/kg, на всеки 12 часа). Седем седмици след TAC, приблизително 20 процента от мишките в групата с модел TAC и 10 процента от тези в групата на лечение с кверцетин умират. В сравнение с тази в групата с фиктивна операция, сърдечната функция в групата с TAC се влоши значително след 3 седмици (Фигури 1(a)-1(i)). Въпреки това, сърдечната функция при мишки, третирани с кверцетин, е подобрена в сравнение с мишки, които не са третирани с кверцетин (Фигури 1(a)-1()).

След това оценихме хипертрофия на миокарда при TAC мишки след лечение с TAC плюс кверцетин, използвайки хематоксилин и еозин, WGA и TUNEL оцветяване 8 седмици след TAC (Фигури 1(j)-1(m)). В сравнение с тази в групата с фиктивна операция, степента на сърдечна хипертрофия и хипертрофия на кардиомиоцити или смърт при TAC мишки е значително повишена (Фигури 1(j)-1(m)); въпреки това, този ефект е значително намален след лечение с кверцетин (Фигури 1(j)-1(m)).

3.2. Кверцетинът отслабва миокардната фиброза и нивата на възпаление след TAC.

Открихме ниво на колагеназа I в миокарда на различни групи чрез имунохистохимия. Нивото на колагеназа I/II в миокарда на моделната група беше значително повишено след TAC (Фигури 2(h)-2(i)); този ефект беше обърнат от кверцетин (Фигури 2(h)-2(I). Ние също така оценихме степента на миокардна фиброза в различни групи чрез оцветяване на Masson. Степента на миокардна фиброза в моделната група беше

значително увеличен след TAC; лечението с кверцетин обърна това явление и защити миокардната тъкан (фигури 2(a) и 2(b)).

Миокардната фиброза е сложен патологичен процес, причинен главно от дългосрочно претоварване с налягане и възпалителни реакции. Много провъзпалителни фактори, като TGF-, TNF-, IL-13, IL-18 и MMPs, могат да участват в миокардната фиброза. Следователно ние открихме изобилието от избрани провъзпалителни фактори (TNF-, IL-13 и IL-18) ​​чрез ELISA, докато нивата на транскрипция на TGF- и MMP-9 бяха открити от RT-PCR. Нивата на експресия на TNF-, IL-13 и IL-18 и нивата на иРНК на TGF- и MMP-9 в моделната група са по-високи от тези в контролната група (Фигури 2( в)-2(ж)). Кверцетинът обърна това явление и инхибира възпалението (Фигури 2(c)-2(g)). За да проверим дали терапевтичният механизъм на кверцетина е свързан със SIRT5 и IDH2, открихме иРНК и протеиновата експресия на SIRT5 и IDH2. Нивата на експресия на иРНК и протеин бяха значително инхибирани след TAC (Фигури 2(m)-2(p). Кверцетинът обърна тези ефекти, което показва, че кверцетинът е насочен към SIRT5 и IDH2 за защита срещу миокардна фиброза и сърдечна недостатъчност (Фигури 2( m)-2(p)).

За по-нататъшна проверка на защитния механизъм на кверцетин при миокардна фиброза или миокардно увреждане след TAC, ние изследвахме производството на ROS в миокардната тъкан и открихме, че то е значително повишено след TAC (фигури 2(k) и 2(I), докато кверцетинът инхибира Свръхпроизводство на ROs (Фигури 2(k) и 2()). Тези открития предполагат, че защитният ефект на кверцетин върху миокардната фиброза или миокардното увреждане е свързан с регулирането на редокс хомеостазата.

3.3. Кверцетинът намалява индуцираното с високо съдържание на глюкоза HL-1 възпалително увреждане чрез регулиране на оксидативния стрес. Гореспоменатите експериментални резултати показват предварително, че кверцетинът може да подобри сърдечната функция и да инхибира нивото на миокардна фиброза при мишки след TAC. Неговият защитен ефект може да е свързан с регулирането на SIRT5 и противовъзпалителни фактори; обаче остава неясно дали тези събития се случват чрез пряк регулаторен механизъм. За да изследваме регулаторния механизъм на кверцетин при условия с високо съдържание на глюкоза, ние индуцирахме HL-1 клетъчно увреждане от висока глюкоза, третирахме тези клетки с кверцетин и повалихме SIRT5 с siRNA. Клетъчната активност беше открита с помощта на MTT и CCK-8 анализи, нивата на апоптоза бяха открити с помощта на поточна цитометрия и активностите на супероксид дисмутаза (SOD), GSH, TrxR и малондиалдехид (MDA) бяха открити с помощта на ELISA. Използвахме CCK-8, за да анализираме жизнеспособността на HL-1 клетки при различни концентрации на глюкоза. Както е показано на Фигура 3(j), жизнеспособността на клетките намалява значително при висока концентрация на глюкоза от 30 mM. МТТ и поточната цитометрия разкриха, че условията с висока глюкоза инхибират клетъчната активност, повишават апоптозата и производството на ROS и ускоряват клетъчната смърт (Фигури 3(a)-3(e)). В сравнение с това в контролната група, стимулирането с високо съдържание на глюкоза повишава активността на MDA и инхибира активността на антиоксидантни ензими, като SOD, GSH и TrxR (Фигури 3(f)-3(i)).

Кверцетинът инхибира активността на MDA, повишава активността на SOD, GSH и TrxR (Фигури 3(f)-3(I), инхибира апоптозата и производството на ROS (Фигури 3(a)-3(e )) и подобрена клетъчна активност (Фигура 3(c)). Въпреки това, лечението със si-SIRT5 плюс кверцетин допълнително засилва активността на MDA, повишава нивото на апоптоза и производството на ROS и инхибира клетъчната активност (Фигури 3(a){ {8}}(i)). Взети заедно, тези резултати показват, че кверцетинът регулира дисбаланса в редокс състоянието, стимулирано от високата глюкоза, и защитава HL-1 кардиомиоцитите. Този регулаторен ефект може да е пряко свързан със SIRT5.

3.4. Кверцетинът намалява индуцираното с високо ниво на глюкоза HL-1 възпалително увреждане чрез насърчаване на SIRT5-свързана модификация на десуцинилиране.

Оксидативният стрес засяга директно структурата и функцията на миокардните клетки и може директно да активира сигналните молекули, свързани с миокардната фиброза, като MMPs, което води до хипертрофия и апоптоза на миокардните клетки, което е свързано с прекомерно производство на ROS, придружено от възпалителна реакция . Излишното производство на ROS може да увреди митохондриалните макромолекули на или близо до местата им на образуване. Митохондриалното структурно увреждане и функционалният колапс при сърдечна недостатъчност са свързани с повишени нива на ROS, проявяващи се главно като повишен митохондриален липиден пероксид и намалена ензимна активност на митохондриалните респираторни комплекси I, III и IV. Въпреки това енергийният метаболизъм в

ФИГУРА 2: Кверцетин (Que) отслабва миокардната фиброза и нивата на възпаление след напречна аортна констрикция (TAC). (a) Оцветяване по Masson. (b) Фиброзна област (%). (ce) Нивата на експресия на IL-18, TNF- и IL-13 бяха открити с помощта на ELISA. (f, g)mRNA експресията на MMP_9 и TGF-B беше открита с помощта на RT -PCR.(hj) Експресия на колагеназа (колаж) I/III се открива с помощта на имунохистохимия. (k, I) Промени на ROS. (mp) Беше открита експресия на протеин/РНК на SIRT5 и IDH2. Средно± SD;*P<>

митохондриите се регулират чрез сукцинилиране. Предишни експериментални резултати установиха, че терапевтичният ефект на кверцетин върху миокардна фиброза и сърдечна недостатъчност е свързан със SIRT1.

В настоящото проучване анализът на нивата на иРНК на SIRT5 и IDH2 в стимулирани с висока глюкоза HL-1 клетки и имунопреципитация показа, че експресията на IDH2 в HL-1 клетки е значително инхибирана след стимулиране с висока глюкоза, докато нивото на сукцинилиране на IDH2 е значително повишено (Фигури 4(a)-4(d)). Освен това, след интервенция с кверцетин, експресията на иРНК на SIRT5 и IDH2 и нивото на десукцинилиране на IDH2 се повишават (Фигури 4(a)-4(d)). За по-нататъшна проверка на ефекта от SIRT5-медиираната сукцинилация върху митохондриалната респираторна верига, ние оценихме митохондриалните респираторни комплекси I, III и IV. След стимулация с високо съдържание на глюкоза, нивата на тези комплекси бяха намалени; обаче кверцетинът обърна това явление (Фигури 4(e)-4(g)).

Регулаторният ефект на кверцетин върху митохондриалния респираторен комплекс и сукцинилирането на IDH2 също се инхибира след лечение със si-SIRT5 (Фигури 4(a)-4(g)). Следователно, SIRT5-медиираната десукцинилация на IDH2 може да бъде важен регулаторен механизъм на миокардна фиброза и сърдечна недостатъчност. Освен това, кверцетинът може да подобри възпалителния отговор и увреждането от оксидативен стрес чрез SIRT5-медиирано десукцинилиране на IDH2; обаче регулаторният механизъм на митохондриалната хомеостаза изисква допълнителен анализ.

3.5. Кверцетинът намалява индуцираното с високо съдържание на глюкоза HL-1 възпалително увреждане чрез регулиране на митохондриалния енергиен метаболизъм и NLRP3.

Митохондриалният енергиен метаболизъм се регулира чрез сукцинилиране. Въпреки това, сърдечната недостатъчност или миокардната фиброза, причинена от различни фактори, включва важен патологичен механизъм на оксидативен стрес и нарушение на митохондриалния енергиен метаболизъм във възпалителното състояние. Следователно, ние проверихме регулаторните ефекти на кверцетин върху митохондриалния енергиен метаболизъм и хомеостаза. Имунофлуоресцентният анализ показа, че NLRP3 е силно експресиран след стимулиране с висока глюкоза, което е обърнато от кверцетин (Фигури 5 (f) и 5 ​​(g)). Освен това, лечението със si-SIRT5 елиминира регулаторния ефект на кверцетин върху NLRP3 (фигури 5 (f) и 5 ​​(g)).

Регулирането на митохондриалната хомеостаза е тясно свързано с активирането на NLRP3. Всъщност NF-xB може да ограничи активирането на NLRP3 чрез елиминиране на увредени митохондрии [33, 34]. Открихме, че кверцетинът повлиява митохондриалната хомеостаза чрез регулиране на NLRP3. Стимулиран с висока глюкоза HL-1

клетките показват сериозни нарушения на митохондриалния енергиен метаболизъм. Нивото на АТФ, базалното дишане, максималното дишане и респираторният резерв на митохондриите бяха значително намалени. Освен това отварянето на mPTP беше необичайно увеличено (Фигури 5(a)-5(e)). Кверцетинът обърна тези ефекти и възстанови митохондриалния енергиен метаболизъм и затварянето на mPTP (Фигури 5(a)-5(e)). Въпреки това, лечението със si-SIRT5 обърна регулацията, индуцирана от кверцетин върху митохондриалния енергиен метаболизъм и mPTP (Фигури 5(a)-5(e)). Следователно, излишното производство на ROS, придружено от възпаление и оксидативен стрес, може да доведе до митохондриално увреждане от оксидативен стрес и NLRP3 може да взаимодейства с митохондриалния енергиен метаболизъм. Митохондриите може да са "троянският кон" на възпалението, което е в съответствие с резултатите от предишно проучване [35].

Тази статия е извлечена от Hindawi Oxidative Medicine and Cellular Longevity том 2021, номер на статия 5876841, 17 страници https://doi.org/10.1155/2021/5876841