SIRT1调控Beclin1/p53介导的自噬和凋亡对话在脓毒症急性肾损伤中的作用机制研究

Decreased autophagy and increased apoptosis of renal tubular epithelial cells (RTECs) accelerates sepsis associated-acute kidney injury (SA-AKI). Previous studies suggested that the crosstalk of autophagy and apoptosis exists in some disease models such as tumors. Beclin 1 and p53 protein and their protein acetylation mediate the above crosstalk , respectively; moreover, SIRT1, a deacetylase enzyme, may be the common upstream regulatory protein of both Beclin 1 and p53. However, whether the crosstalk lies in SA-AKI and its exact mechanism remains incompletely understood. Our previous study indicated that increased SIRT1 activity could attenuate SA-AKI , and our pre-experiment suggests that acetylation levels of Beclin 1 and p53 increased following SA-AKI. Herein, we hypothesized that SIRT1 regulates the crosstalk between autophagy and apoptosis of RTECs by deacetylation of Beclin 1 and p53, and the reduction of SIRT1 activity is the key molecular mechanism of autophagy inhibition and apoptosis increase. Therefore, the project is: (1) to reproduce the SA-AKI related cell model and to mutate acetylation sites of Beclin 1 and p53, respectively, and to investigate the effect of deacetylation of Beclin 1 and p53 on the regulation of crosstalk between autophagy and apoptosis; (2) to establish the SA-AKI related animal model and to verify that SIRT1 could regulate the above-mentioned crosstalk. Based on the work above, we try to provide new evidence to clarify the mechanisms of SA-AKI and targeted drug development.

肾小管上皮细胞（RTECs）的自噬抑制和凋亡增加可促进脓毒症相关的急性肾损伤（SA-AKI）。既往研究表明Beclin 1和p53蛋白及其乙酰化介导的自噬和凋亡对话存在于肿瘤等疾病模型，去乙酰化酶SIRT1可能是其上游调控蛋白。然而，在SA-AKI中上述对话机制及SIRT1的调控作用尚不清楚。申请者既往研究显示SIRT1活性增加可减轻SA-AKI，预实验表明SA-AKI中Beclin 1和p53乙酰化水平增加。我们假设SIRT1通过去乙酰化Beclin 1和p53调控RTECs的自噬和凋亡对话，其活性降低是自噬抑制和凋亡增加的分子机制。本项目拟：①复制SA-AKI细胞模型并分别对Beclin 1和p53乙酰化位点突变，探讨去乙酰化Beclin 和p53对自噬和凋亡对话的调控机制；②建立SA-AKI动物模型验证SIRT1调控上述交叉对话现象。为阐明SA-AKI的机制以及靶向药物研发提供新证据

肾小管上皮细胞（RTECs）的自噬抑制和凋亡增加可促进脓毒症相关的急性肾损伤（SA-AK I）。既往研究表明Beclin 1和p53蛋白及其乙酰化介导的自噬和凋亡对话存在于肿瘤等疾病模 型，去乙酰化酶SIRT1可能是其上游调控蛋白。然而，在SA-AKI中上述对话机制及SIRT1的调控 作用尚不清楚。申请者既往研究显示SIRT1活性增加可减轻SA-AKI，预实验表明SA-AKI中Becli n 1和p53乙酰化水平增加。我们假设SIRT1通过去乙酰化Beclin 1和p53调控RTECs的自噬和凋 亡对话，其活性降低是自噬抑制和凋亡增加的分子机制。本项目拟：①复制SA-AKI细胞模型并 分别对Beclin 1和p53乙酰化位点突变，探讨去乙酰化Beclin 和p53对自噬和凋亡对话的调控 机制；②建立SA-AKI动物模型验证SIRT1调控上述交叉对话现象。为阐明SA-AKI的机制以及靶向药物研发提供新证据。.在项目的支持下，申请人成功发现了SA-AKI中Beclin 1和p53蛋白乙酰化水平增加伴随自噬抑制和凋亡增加，不仅如此，申请人发现激动或者上调去乙酰化SIRT1能够减轻Beclin 1和p53的乙酰化水平。申请人以第一作者（含共同第一作者）或通讯作者（含共同通讯作者）发表学术论文8篇，其中SCI论文3篇，中文核心期刊论文4篇，单篇最高影响因子14.5分。其中melatonin在术后谵妄中的影响是和本项目研究的关键分子去乙酰化酶SIRT1有直接关系；SIRT1介导的HMGB1去乙酰化在AKI中的作用也是和本项目的研究贴近；另有一篇论文着重阐述了脓毒症肝细胞坏死和凋亡的机制，和本研究也比较一致。尤为值得一提的是，本项目主要探讨的分子机制SIRT1去乙酰化Beclin-1在脓毒症肾损伤中的文章已经在Cell death and disease杂志修回。参与培养研究生3名，其中博士1名，硕士2名。申请人获得中华医学会重症医学分会给予的2019年重症青年科学家称号。课题组研究生根据研究结果先后参与2019中国危重病医学大会发言，获评会议论文二等奖；2019年广东省医学会第十二次重症医学学术会议发言，获评一等奖；2020年第三届中国危重病医学研究论坛发言。获得了一项广东省自然科学基金（项目编号：2020A1515011358）。