Sirt1调控线粒体自噬在高糖诱导心肌损伤中的作用及机制研究

高糖诱导的心肌细胞线粒体损伤及细胞凋亡是糖尿病心肌病心功能衰竭的重要因素。PINK1介导的线粒体自噬能够清除受损线粒体，是细胞抗损伤、抗凋亡的适应性反应。但这一过程在糖尿病心肌病中的作用及调控机制尚不清楚。我们前期研究发现，糖尿病小鼠心肌组织PINK1表达明显升高，且与去乙酰化酶Sirt1的表达呈显著正相关。Sirt1是具有促自噬活性的心血管保护因子，因此推测Sirt1通过调控PINK1的表达诱导线粒体自噬发生，对糖尿病心肌损伤具有保护作用。为证实这一假说，拟通过建立糖尿病动物模型和体外心肌细胞培养，采用基因转染、RNA干扰以及药物激动剂等多种手段干预Sirt1表达，从整体水平、细胞水平和分子水平三个层次，探讨Sirt1对PINK1及线粒体自噬的调控机制；并在体观察Sirt1调控线粒体自噬对糖尿病心肌线粒体损伤和凋亡的影响。本研究将从新的视角阐明糖尿病心肌病的发病机制，开辟新的治疗途径。

糖尿病心肌病（Diabetic Cardiomyopathy，DCM）是糖尿病伴发的特异性心肌病变，由此引发的心力衰竭是糖尿病患者死亡的重要原因。但发病机制仍然不清。有研究表明，心肌细胞线粒体损伤及自噬功能下降参与糖尿病心肌病的发病过程。本研究通过建立糖尿病小鼠动物模型及体外高糖条件下培养心肌细胞，从在体和体外两个方面探讨去细胞自噬功能在糖尿病心肌病中的作用，并深入探讨去乙酰化酶Sirt1对细胞自噬的调控机制。. 本研究动物实验结果表明，去乙酰化酶Sirt1激动剂白藜芦醇（RSV）长期干预能明显改善糖尿病小鼠心肌收缩功能，减少心肌胶原含量，改善心室重构，减少心肌细胞凋亡率及氧化应激标志物的表达。大小剂量的RSV均能够明显增加糖尿病小鼠心肌细胞内自噬体数量和线粒体膜电位。RSV能够上调心肌Sirt1、PINK1蛋白表达，减少p62蛋白表达，增加LC3II/LC3I比值，这表明RSV明显增加糖尿病小鼠心肌自噬通量。在体外实验中，我们应用RSV、慢病毒或siRNA干预H9C2心肌细胞Sirt1基因表达，观察高糖条件下细胞自噬功能变化。结果显示，RSV及Sirt1慢病毒过表达干预能够增加高糖刺激下H9C2自噬体数量，上调Sirt1、PINK1蛋白表达，增加LC3II/LC3I比值，减少p62、C-Caspase3蛋白表达。而Sirt1基因干扰后能明显抑制RSV对细胞自噬通量的促进作用。这些结果表明，Sirt1是调控细胞自噬功能的关键因子。为进一步探讨Sirt1对自噬相关蛋白PINK1的调节机制，我们应用双荧光素酶报告基因分析Sirt1对PINK1基因转录的影响。结果显示，RSV及Sirt1慢病毒过表达均能够增加H9C2细胞PINK1启动子的转录活性，而干扰Sirt1基因表达则明显降低PINK1启动子的转录活性。. 本研究从宏观到微观，从病理到分子等多方面深入探讨了去乙酰化酶Sirt1在糖尿病心肌病中的作用以及对细胞自噬的调控机制。本研究揭示了糖尿病心肌病新的发病机制，为糖尿病心肌病的防治提供了新的靶点和思路。