Sirtuin 3缺乏通过损害淋巴管生成加重血管紧张素II诱导的高血压性心脏损伤

Sirtuin 3 deficiency aggravates angiotensin II-induced hypertensive cardiac injury by the impairment of lymphangiogenesis.

作者信息Chen Zhang, Na Li, Mengying Suo, Chunmei Zhang, Jing Liu, Lingxin Liu, Yan Qi, Xuehui Zheng, Lin Xie, Yang Hu, Peili Bu
PMID34180125
发布时间2021-08
DOI10.1111/jcmm.16661

实验完整度

包含体内动物模型(SIRT3-KO/过表达小鼠)和体外LECs功能实验,但缺乏独立机制验证(如VEGFR3抑制剂)及临床样本验证。

主要模型

SIRT3基因敲除小鼠 SIRT3过表达小鼠 小鼠淋巴管内皮细胞

重点核对

小鼠模型:8周龄雄性WT、SIRT3-KO、SIRT3-LV小鼠 Ang II输注剂量:1000 ng/kg/min,持续28天 LECs处理:Ang II浓度10^-6 mol/L,处理48小时 SIRT3沉默:si-SIRT3转染,浓度50 nmol/L,处理48小时

摘要

淋巴管生成可能能够减轻高血压诱导的心脏损伤。Sirtuin 3(SIRT3)是一种有效的线粒体脱乙酰酶,可能调节这一过程;然而,其在高血压诱导的心脏淋巴管生成中的作用至今尚未被研究。我们的实验在8周龄野生型(WT)、SIRT3基因敲除(SIRT3-KO)和SIRT3过表达(SIRT3-LV)小鼠上进行,这些小鼠输注血管紧张素II(Ang II)(1000 ng/kg每分钟)或生理盐水28天。Ang II输注后,与野生型小鼠相比,SIRT3-KO小鼠出现更严重的心脏重构、更少的毛细淋巴管和更低的淋巴管标志物表达。相比之下,SIRT3-LV恢复了淋巴管生成并减轻了心脏损伤。此外,体外暴露于Ang II的淋巴管内皮细胞(LECs)表现出迁移和增殖能力下降。沉默SIRT3诱导LECs功能下降,而SIRT3过表达则促进LECs功能。此外,SIRT3可能通过影响血管内皮生长因子受体3(VEGFR3)和ERK通路上调淋巴管生成。这些发现表明SIRT3可以促进淋巴管生成并减轻高血压性心脏损伤。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
SIRT3是否通过调节淋巴管生成影响Ang II诱导的高血压性心脏损伤?
核心机制
SIRT3通过上调VEGFC-VEGFR3轴并增加ERK磷酸化,促进LECs增殖和迁移,从而增强淋巴管生成,减轻心脏损伤。
主要证据
SIRT3-KO小鼠在Ang II输注后心脏淋巴管密度降低,SIRT3过表达恢复;体外LECs中SIRT3沉默降低迁移和增殖,过表达增强,并影响VEGFR3和p-ERK水平。
研究意义
SIRT3和淋巴管生成可能成为减轻高血压心脏重构的新治疗靶点,并可能为化疗药物引起的心脏毒性提供治疗思路。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体内心脏损伤模型建立

建立Ang II诱导的高血压性心脏损伤模型,并比较SIRT3敲除和过表达的影响

对WT、SIRT3-KO、SIRT3-LV小鼠进行Ang II或生理盐水输注28天,通过超声心动图、血压测量、心脏组织学染色评估心脏功能和形态改变。

2

淋巴管生成检测

评估SIRT3对Ang II诱导心脏淋巴管生成的影响

通过LYVE1免疫染色检测淋巴管密度,ELISA检测血清VEGFC水平,Western blot和RT-PCR检测淋巴管标志物VEGFR3和LYVE1的表达。

3

体外LECs功能验证

研究SIRT3对Ang II处理的LECs迁移和增殖功能的影响

使用transwell和伤口愈合实验检测迁移,EDU染色检测增殖;通过si-SIRT3或lv-SIRT3改变SIRT3表达。

4

机制探索

验证SIRT3影响淋巴管生成的分子机制

通过Western blot检测LECs中VEGFR3、LYVE1、p-ERK/ERK水平,验证VEGFC-VEGFR3轴和ERK通路是否参与。

5

体内验证SIRT3过表达的保护作用

验证SIRT3过表达通过促进淋巴管生成减轻心脏重构

对SIRT3-LV小鼠进行Ang II输注,检测淋巴管密度、心肌肥厚、纤维化和心功能指标。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
SIRT3过表达慢病毒GenePharma--
微型渗透泵Alzet (Durect)--
血管紧张素IISigma--
小鼠VEGFC ELISA试剂盒Meimian--
Lipofectamine 2000Invitrogen--
DMEM培养基Sciencell--
胎牛血清Gibco--
EDU Apollo成像试剂盒Ribobio--
抗SIRT3抗体Cell Signaling TechnologyD22A3
抗tubulin抗体Cell Signaling Technology5335S
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174S
抗ERK抗体Proteintech16443-1-AP
抗p-ERK抗体Proteintech80031-1-AP
抗MYH6抗体Proteintech22281-1-AP
抗LYVE1抗体Abcamab19147
抗VEGFR3抗体Abcamab27278
抗α-SMA抗体Abcamab5694
小鼠单克隆抗SIRT3抗体Santa Cruzsc-365175
TRIzol试剂Invitrogen--
PrimeScript RT试剂盒(含gDNA Eraser)TakaraRR047A
TB Green Premix Ex TaqTakaraRR420A
青霉素-链霉素----
Visual Sonics Vevo 770超声成像系统Visual Sonics--
无创尾袖血压测量系统Softron--
荧光显微镜(Olympus)Olympus--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
小鼠品系、性别、年龄、SIRT3-KO和SIRT3-LV构建方法、Ang II输注剂量和持续时间
阅读提示:Methods中 'Animal model' 小节
超声心动图
麻醉方式、探头频率、测量指标(EF、FS、E/A、E'/A'等)
阅读提示:Methods中 'Echocardiography' 小节
细胞培养
LECs来源、培养基成分、Ang II处理浓度和时间、si-SIRT3或lv-SIRT3转染条件
阅读提示:Methods中 'Cell culture' 和 'Wound healing assay'、'Transwell assay'、'EDU staining' 小节
Western blot
抗体来源、稀释比例、使用量;内参选择
阅读提示:Methods中 'Western blot analysis' 小节及图注
RT-PCR
引物序列、试剂盒型号、实验条件
阅读提示:Methods中 'PCR' 小节