去乙酰化酶SIRT1在大剂量Vitamin C治疗失血性休克内皮损伤的作用研究

Treatment with high dose Vitamin C was proved to relieve the endothelial injuries in critical care situations, such as hemorrhagic shock (HS), but the mechanism remains unclear. Our previous studies showed high dose Vitamin C relieved multiple organs injuries in hemorrhagic shock via heme oxygenase (HO)-1 induction, and our preliminary data indicated Vitamin C induced the expression of SIRT1 which is proved to be the upstream regulation protein of HO-1. We speculated beside the classic mechanism of “erasing the reactive oxidative species (ROS)”, the protecting mechanism of high dose Vitamin C may include the activation of SIRT1 as well as its downstream protein HO-1 and NF-kB. Anyway, more studies are in warrant. In this study, we establish the hemorrhagic shock model in vivo and in vitro and explore the dose of Vitamin C which significantly inhibit the ROS: VROS; we investigate the regulating effect of different dose of Vitamin C (the median value is VROS) on the expression of SIRT1, HO-1 and NF-kB; using SiRNA technique, we observed if SIRT1 play an mediation role on the relieving of HS related endothelial injuries by high dose Vitamin C. This study will provide new evidence for the applying in the critical care medicine of Vitamin C which is deemed as a cheap and high efficient antioxidant.

大剂量静脉应用Vitamin C（VitC）可有效减轻失血性休克等危重症的内皮功能损伤，但其机制仍不明确。我们前期研究证实大剂量VitC通过诱导血红素加氧酶-1（HO-1）减轻失血性休克大鼠的多器官损伤，预实验显示VitC对 HO-1上游调控蛋白去乙酰化酶SIRT1也有诱导作用，推测除了“消除活性氧化片段（ROS）及其病理损伤”这一传统机制外，大剂量VitC可能通过调控SIRT1及其下游靶点HO-1和NF-kB起保护作用，但具体机制仍需进一步探讨。在本项目中，我们建立失血性休克体内外模型，探索完全抑制ROS的VitC剂量VROS；观察不同剂量VitC（VROS为中间值）对SIRT1及HO-1和NF-kB的调控效应；用SiRNA等抑制技术，观察SIRT1是否介导VitC（剂量>VROS）的内皮保护功能。VitC是高效廉价的抗氧化剂，本项目的成功将为其在危重症临床应用提供新的基础理论依据。

研究背景：.近年来，静脉大剂量静脉维生素C在危重症领域成为研究热点，有保护多器官功能损伤的作用，但其量效关系及作用机制仍不明确。.主要研究方法及结果：.在本研究中，我们将SD大鼠随机分为假手术组（Sham组）、失血性休克组（HS组）、失血性休克+100mg/kg维生素C组（HVL组）、失血性休克+500mg/kg维生素C组（HVH组）、失血性休克+100mg/kg维生素C+EX527组（HVE组）。在造模6小时后取血液及肾组织；对肾组织进行HE染色及病理评分；检测血清Cre、BUN含量；血浆维生素C含量、SOD酶活性以及抑制羟自由基能力；检测肾组织SOD酶活性以及MDA含量；ELISA法检测血清以及肾组织中TNF-α、IL-1β含量；Western印迹法测定组织内SIRT1、Acetyl-NF-κB、HO-1蛋白的表达；HS组大鼠肾脏病理评分及血清Cre、BUN、TNF-α、IL-1β水平较Sham组显著增高（P<0.05），血浆SOD酶活性、抑制羟自由基能力较Sham组明显降低（P<0.05），肾组织SOD酶活性、SIRT1蛋白表达量较Sham组明显降低（P<0.05），MDA含量、TNF-α、IL-1β水平以及Acetyl-NF-κB、HO-1蛋白的表达较Sham组显著增高（P<0.05）。静脉给予维生素C后，HVL、HVH组较Sham组，血浆维生素C浓度、SOD酶活性、抑制羟自由基能力显著提高（P<0.05），血清Cre、BUN、TNF-α、IL-1β水平明显降低（P<0.05），肾脏病理评分、MDA含量、TNF-α、IL-1β水平以及Acetyl-NF-κB蛋白表达量显著降低（P<0.05），SOD酶活性、SIRT1、HO-1蛋白表达显著增高。HVH组血浆维生素C含量显著高于HVL组（P<0.05）。当应用EX527抑制SIRT1的表达时，维生素C引起的上述效应消失。.研究结论：维生素C对失血性休克早期的肾脏病理损伤有保护作用，与激活SIRT1及其下游通路HO-1并抑制NF-κB有关。高低剂量组之间未体现出保护作用上的差异，对SIRT1的激活也无差异，但对HO-1呈现剂量的依赖性。.研究意义：本研究进一步探索了维生素C的作用机制，为今后开展大规模临床研究、在危重症临床开展维生素C浓度检测及早期短时大剂量静脉使用维生素C提供依据。