右美托咪定通过激活SIRT3减轻肾缺血再灌注损伤

 1. 文章标题

《右美托咪定减轻肾缺血再灌注损伤的作用需依赖于去乙酰化酶3的激活》

(英文标题:Dexmedetomidine attenuation of

renal ischaemia-reperfusion injury requires sirtuin 3 activation)

2. 期刊与影响因子

期刊名称British Journal of Anaesthesia

影响因子10.1(2023年数据)

出版信息:2018年10月,第121卷第6期,页码1260-1271,DOI:    10.1016/j.bja.2018.07.007

3. 文献概要

研究背景

肾缺血再灌注(I/R)损伤是急性肾损伤的常见原因,线粒体损伤和细胞凋亡是其关键病理机制。SIRT3(去乙酰化酶3)是一种NAD⁺依赖的组蛋白去乙酰化酶,通过调控线粒体蛋白(如亲环蛋白D)的去乙酰化来保护线粒体功能。右美托咪定(Dexmedetomidine)是一种α2-肾上腺素能受体激动剂,具有器官保护作用,但其是否通过SIRT3发挥肾保护作用尚不明确。

主要发现

体外实验(HK2肾小管上皮细胞)

缺氧/复氧(H/Rx)处理导致细胞死亡增加、线粒体膜电位(ΔΨm)下降、SIRT3表达降低、亲环蛋白D(CypD)乙酰化升高、细胞色素c释放增加。

右美托咪定预处理可逆转上述变化。

SIRT3过表达增强右美托咪定的保护效应;SIRT3敲低则消除其保护作用。

体内实验(C57BL/6J小鼠肾I/R模型)

肾I/R导致肾功能损伤(肌酐、尿素氮、NGAL、胱抑素C升高)、组织学损伤、线粒体结构破坏、SIRT3活性下降51%、CypD乙酰化增加。

右美托咪定(25 μg/kg,腹腔注射)显著逆转上述变化。

SIRT3敲低完全消除了右美托咪定的肾保护作用。

机制总结

右美托咪定通过上调SIRT3活性,促进CypD去乙酰化,抑制线粒体通透性转换孔(mPTP)开放,减少细胞色素c释放和细胞凋亡,从而减轻肾I/R损伤。

研究结论

右美托咪定的肾保护作用至少部分依赖于SIRT3的激活,通过抑制线粒体损伤和细胞凋亡发挥效应。SIRT3是右美托咪定肾保护作用的关键分子靶点。

4. 采用英格恩产品实验部分

本研究中,英格恩(Engreen)的两款产品分别用于体外细胞转染体内动物转染

(1)体外实验:Entranster™-R(细胞转染试剂)

原文描述(Methods - SIRT3 knockdown and overexpression in vitro):“HK2 cells were transfected with thesesiRNAs usingEntranster™-R transfection reagent (Engreen Biosystem, Beijing,

China).”

对应中文

HK2细胞使用Entranster™-R转染试剂(英格恩生物系统,北京,中国)转染siRNA。

实验信息

项目详情

英格恩产品  Entranster™-R(体外转染试剂)

细胞类型     HK2人肾近端小管上皮细胞

转染核酸     SIRT3靶向siRNA或阴性对照siRNA

转染目的     敲低SIRT3表达,验证其在右美托咪定保护效应中的作用

实验结果    SIRT3敲低消除右美托咪定的保护效应

(2)体内实验:Entranster™-invivo(体内转染试剂)

原文描述(Methods - SIRT3 knockdown in vivo)

“siRNA (5 μg) was dissolved in RNase-freewater (5 ml), mixed withEntranster™ in vivo transfection reagent (5 ml;Engreen Biosystem), and then injected via the tail vein 3 days before I/R.”

对应中文

将siRNA(5 μg)溶解于无RNase水(5 ml)中,与Entranster™in vivo转染试剂(5 ml;英格恩生物系统)混合,然后于I/R前3天经尾静脉注射。

实验信息

项目详情

英格恩产品   Entranster™-in vivo(体内转染试剂)

动物模型       C57BL/6J小鼠

转染核酸       靶向小鼠SIRT3的siRNA或阴性对照

给药方式       尾静脉注射(I/R前3天)

实验结果       SIRT3敲低完全消除右美托咪定的肾保护作用,证实SIRT3是右美托咪定的关键靶点

5. 实验意义

科学意义

机制创新:首次揭示右美托咪定的肾保护作用依赖于SIRT3的激活,将α2-肾上腺素能受体激动剂与线粒体去乙酰化酶通路联系起来。

靶点验证:通过SIRT3敲低(siRNA)和过表达双向验证,确证SIRT3是右美托咪定保护效应的关键分子。

线粒体保护机制:阐明右美托咪定通过SIRT3介导的CypD去乙酰化抑制mPTP开放,减少细胞色素c释放和细胞凋亡,为线粒体靶向的器官保护提供了新视角。

临床应用价值

围术期肾保护:右美托咪定作为一种广泛使用的围术期药物,其肾保护机制的阐明为其在心脏手术、大血管手术等高危患者中的合理应用提供了理论依据。

新药靶点:SIRT3可能成为急性肾损伤治疗的潜在靶点,SIRT3激活剂可能具有类似右美托咪定的肾保护作用。

技术意义

英格恩Entranster™系列转染试剂在体外细胞体内动物两个层面均实现了高效基因敲低,验证了其在肾脏相关研究中的适用性。

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