SIRT1-Nrf2信号通路通过抗氧化应激减轻隐性听力损失的潜在作用

The potential role of the SIRT1-Nrf2 signaling pathway in alleviating hidden hearing loss via antioxidant stress.

作者信息Zeyu Zheng, Peng Zhang, Yang Fu, Yihong Jiang, Jing Zhu, Fei Wang, Shaoheng Li, Zhuoru Zhang, Tong Chang, Tian Li, Min Zhang, Bai Ruan, Xiaocheng Wang
PMID39618038
发布时间2025-03
DOI10.1002/cbin.12264

实验完整度

包含体内(C57BL/6J小鼠噪声暴露模型)和体外(HEI-OC1细胞氧化应激模型)两个独立实验体系,并结合功能验证(ABR、带状突触计数)和机制验证(Nrf2敲低)。

主要模型

C57BL/6J小鼠噪声暴露模型 HEI-OC1细胞H2O2氧化应激模型

重点核对

噪声暴露条件:110 dB SPL宽带噪声2小时 SRT1720给药:10 mM,10 μL/耳蜗,经圆窗注射 H2O2处理:50 μM,12小时 Nrf2敲低:Lenti-shNrf2转染HEI-OC1细胞 检测时间点:噪声暴露后1天

摘要

隐性听力损失(HHL)的特征是听觉阈值正常,但听觉功能受损,尤其是在嘈杂环境中。在体内,我们采用听觉脑干反应(ABR)测试和带状突触计数来评估小鼠听力功能的变化,并通过扫描电子显微镜观察毛细胞的形态。通过圆窗注射将SRT1720给药至耳蜗。在体外,使用Western blot和RT‐qPCR,并使用Lenti‐shNrf2敲低Nrf2表达。此外,通过免疫荧光、试剂盒检测和流式细胞术检测了各种氧化应激指标。HHL小鼠的ABR测量显示,噪声暴露后第一天听力阈值显著升高,以及I波振幅和潜伏期的下降和延迟。组织学观察显示带状突触和静纤毛的明显丢失。HHL小鼠表现出氧化应激,而SRT1720预处理可减轻这种应激。此外,SRT1720可通过激活SIRT1/Nrf2通路减少过氧化氢诱导的HEI‐OC1细胞氧化应激。随后的Nrf2敲低实验证实了该通路的重要性。研究结果强调氧化应激是HHL的主要诱因,SIRT1/Nrf2信号通路有望成为减轻HHL的治疗靶点。

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
氧化应激是否是HHL加重的关键因素,以及SIRT1/Nrf2信号通路能否通过抗氧化应激减轻HHL。
核心机制
SRT1720激活SIRT1,促进Nrf2核转位,上调下游抗氧化基因表达,减轻氧化应激损伤。
主要证据
ABR阈值升高、I波振幅降低和潜伏期延迟;带状突触减少和静纤毛形态异常;氧化应激标志物变化,Nrf2敲低逆转SRT1720的保护作用。
研究意义
为HHL的预防和治疗提供新的分子靶点。

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

HHL小鼠模型建立及听觉功能评估

通过噪声暴露建立HHL小鼠模型,并评估听力功能变化。

对C57BL/6J小鼠进行110 dB SPL噪声暴露2小时,在噪声暴露前和暴露后1天通过ABR测试检测听力阈值、I波振幅和潜伏期。

2

带状突触和毛细胞形态观察

确认HHL模型的病理改变及SRT1720的保护作用。

采用免疫荧光染色和共聚焦显微镜观察带状突触数量;扫描电子显微镜观察静纤毛形态。

3

体内氧化应激水平检测

评估噪声暴露和SRT1720预处理对耳蜗氧化应激的影响。

通过免疫荧光检测4-HNE,试剂盒检测MDA、SOD和T-AOC水平。

4

体外氧化应激模型建立及SRT1720作用验证

验证SRT1720在细胞水平对氧化应激的保护作用,并确定最佳浓度。

用H2O2处理HEI-OC1细胞建立氧化应激模型,CCK-8检测细胞活力,流式细胞术检测ROS水平。

5

SIRT1/Nrf2通路机制验证

验证SRT1720通过SIRT1/Nrf2通路发挥抗氧化作用。

Western blot检测SIRT1、p-SIRT1、Nrf2、NQO1、HO-1表达;免疫荧光观察Nrf2核转位;使用Lenti-shNrf2敲低Nrf2后检测氧化应激指标。

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。

验证免疫效应
验证机制链路
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
SRT1720MedChemExpressHY-10532
DMEM培养基ProcellPM150210
胎牛血清Procell164210-50
CCK-8试剂DojindoCK04
Lenti-shNrf2Hanbio--
总SOD检测试剂盒(WST-8法)BeyotimeS0101S
脂质过氧化MDA检测试剂盒BeyotimeS0131S
总抗氧化能力检测试剂盒(FRAP法)BeyotimeS0116
ATP含量检测试剂盒SolarbioBC0305
活性氧检测试剂盒Jiancheng BiotechnologyE004-1-1
线粒体膜电位检测试剂盒(罗丹明123)BeyotimeC2008S
即用型山羊血清BOSTERAR0009
兔抗CtBP2抗体Abcamab128871
小鼠抗4-HNE抗体Abcamab48506
Cy3标记亲和纯化山羊抗兔IgGProteintechSA0009-2
山羊多克隆抗小鼠IgG-H&L二抗(FITC)ZhuangzhiBiologyEK013
含DAPI的抗荧光淬灭封片剂BeyotimeP0131
共聚焦显微镜OlympusFV3000
共聚焦培养皿Wuxi NEST Biotechnology801002
Nrf2多克隆抗体Proteintech16396-1-AP
TRIzol试剂Invitrogen15596018
MightyScript第一链cDNA合成预混液Sangon BiotechB639251
2× SG快速qPCR预混液Sangon BiotechB639271
CFX Connect实时荧光定量PCR检测系统BioRad--
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Scientific23250
SDS-PAGE上样缓冲液5×BeyotimeP0015
PVDF膜MerckIPVH00010
NcmBlot封闭缓冲液Ncm BiotechP30500
ECL化学发光底物试剂盒Zhuangzhi Biology--
FUSION FX SPECTRA成像系统Vilber--
兔抗SIRT1抗体Proteintech13161-1-AP
兔抗磷酸化SIRT1抗体Affinity BioscienceAF3473
兔抗Nrf2抗体Proteintech16396-1-AP
兔抗NQO1抗体Proteintech11451-1-AP
兔抗HO-1抗体Proteintech10701-1-AP
兔抗GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
小鼠抗LaminB1抗体Proteintech66095-1-Ig
小鼠抗β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
山羊抗兔IgGZhuangzhi BiologyEK020
山羊抗小鼠IgGZhuangzhi BiologyEK010

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
C57BL/6J小鼠、6周龄、雄性、噪声暴露条件(110 dB SPL、2小时)、SRT1720剂量(10 mM、10 μL)
阅读提示:Materials and Methods 2.1, 2.2
听觉功能评估
ABR测试时间点(噪声暴露后1天)、刺激类型(Click、1、2、4、8 kHz)、刺激强度(80 dB SPL开始递减)
阅读提示:Materials and Methods 2.3
带状突触计数
基底膜分区(顶、中、底)、CtBP2抗体标记、共聚焦显微镜参数
阅读提示:Materials and Methods 2.6
氧化应激检测
4-HNE、MDA、SOD、T-AOC检测方法及试剂盒
阅读提示:Materials and Methods 2.11, 2.12
体外细胞模型
HEI-OC1细胞、H2O2浓度(50 μM)和处理时间(12小时)、SRT1720浓度(8 μM)
阅读提示:Materials and Methods 2.8
机制验证
Nrf2敲低方法(Lenti-shNrf2)、Western blot检测蛋白
阅读提示:Materials and Methods 2.10, 2.16