SIRT1通过促进DNA修复和适度上调自噬减轻放射性肺损伤

放射性肺损伤(RILI)是肺癌放疗常见及严重的并发症，限制了肿瘤靶区的放疗剂量，目前尚缺乏有效的防治手段。SIRT1是一种依赖NAD+的蛋白去乙酰化酶，参与衰老、能量代谢、炎症和肿瘤等多种生理病理过程，但其在RILI中的作用尚不明确。我们前期研究证实，小鼠全肺照射后，组织中SIRT1表达及活性降低；灌胃给予SIRT1的激动剂白藜芦醇及静脉注射携带SIRT1的腺病毒均能有效减轻RILI。基于目前的研究证据和我们的前期工作，提示SIRT1可能通过促进DNA损伤修复及适度上调细胞自噬减轻放射线引起的肺组织细胞损伤。本课题将完善前期研究，结合siRNA干扰技术确定SIRT1在上述两方面的作用。同时，检测SIRT1下游DNA修复相关分子（Ku70、NBS1、WRN）和自噬相关分子（Atg7、LC3、FOXO3a）乙酰化水平，进一步明确其作用机制。以期为RILI的防治提供新的思路和方法。

放射性肺损伤(RILI)是胸部肿瘤放疗常见及严重的并发症，限制了肿瘤靶区的放疗剂量，目前尚缺乏有效的防治手段。SIRT1 是一种依赖NAD+的蛋白去乙酰化酶，参与衰老、能量代谢、炎症和肿瘤等多种生理病理过程。本研究的目的在于探讨SIRT1对RILI的保护作用及机制。.我们研究证实：1、小鼠全肺照射后，组织中SIRT1活性及蛋白表达随时间进行性下降，但在mRNA水平无明显变化。2、灌胃给予SIRT1 的激动剂白藜芦醇（Rsv）可以增加肺组织SIRT1活性，减轻放射性的肺损伤（H&E染色），降低肺组织丙二醛（MDA）及血浆前炎性因子IL-1β和前纤维化因子TGF-β1的浓度。3、过表达SIRT1可以减轻放射性的肺损伤（H&E染色，CT扫描），降低组织中ROS及MDA浓度，减轻血浆IL-1β和TGF-β1的合成，增加小鼠的长期生存。 4、过表达SIRT1可以抑制放射线引起的肺组织DNA损伤（肺组织γ-H2AX染色及western blot检测），下调乙酰化的Ku70表达。在体外培养的人支气管上皮细胞(HBE) 及人血管内皮细胞(HUVEC)中，过表达SIRT1显著抑制细胞受照射后的DNA损伤（彗星电泳，γ-H2AX染色及western blot检测）；体外co-IP结果显示细胞照射后SIRT1表达降低，Ac-Ku70增多，过表达SIRT1可以促进Ku70去乙酰化；干扰Ku70可以明显逆转SIRT1的DNA损伤修复作用。5、过表达SIRT1可以降低肺组织中NF-κB亚基RELA(P65)蛋白的乙酰化水平；细胞报告基因检测显示SIRT1可下调IL-1 启动子NF-κB结合区域介导的Lucferase 活性，抑制NF-κB 转录活性。6、照射后30day，肺组织中自噬关键蛋白LC3-II表达增加，凋亡增加，但Beclin1表达无明显变化；给予自噬抑制剂3-MA后细胞凋亡减少；过表达SIRT1后自噬及凋亡均减少。.结论：SIRT1对放射性肺损伤具有明显的保护作用。该作用机制可能与以下三方面有关：SIRT1去乙酰化Ku70，促进DNA损伤修复；SIRT1去乙酰化NF-κB RELA（p65）亚基（Lys310），抑制NF-κB 活性，减轻放射线引起的炎症反应；SIRT1抑制过度自噬，减少放射线引起的凋亡。本研究为RILI 的治疗提供了新的思路及策略。