高糖诱导沉默信息调节因子1的氧连乙酰葡萄糖胺糖基化促进心肌细胞凋亡的机制研究

(整期优先)网络出版时间:2022-12-13
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摘要目的探讨沉默信息调节因子1(SIRT1)的氧连乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc)糖基化修饰介导的核因子(NF)-κB信号通路对心肌细胞损伤的调节作用。方法为了分析O-GlcNAc糖基转移酶(OGT)对SIRT1功能的影响,将H9c2细胞分为正常葡萄糖(NG)组、高糖(HG,30 mmol/L)组、HG+对照小干扰RNA(HG+siNC)组、HG+OGT siRNA(HG+siOGT)组、HG+对照质粒(HG+vector)组、HG+OGT过表达质粒(HG+OGT)组,每组6个复孔。为了分析O-GlcNAc糖基化对SIRT1蛋白功能的影响,将H9c2细胞分为NG组、HG组、HG+二甲基亚砜(HG+DMSO)组、HG+OGT抑制剂(HG+Ac-5SGlcNAc)组和HG+OGA抑制剂(HG+NButGT)组,每组6个复孔。为了分析O-GlcNAc修饰位点突变对SIRT1功能的影响,将H9c2细胞分为NG组、HG组、HG+Vector组、HG+SIRT1WT组和HG+SIRT1S549A组,每组6个复孔。采用Western blotting检测细胞中SIRT1蛋白表达和O-GlcNAc糖基化修饰水平,以及NF-κB信号通路表达水平,使用2′,7′-二氯荧光素和脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)检测试剂盒检测细胞活性氧(ROS)和凋亡水平,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞培养上清中炎症因子[白细胞介素(IL)-6、IL-1β和肿瘤坏死因子α(TNF-α)]水平。两组间比较采用t检验,多组间比较采用单因素方差分析。结果与NG组相比,HG组H9c2细胞中SIRT1蛋白降低(P<0.001),OGT的表达水平升高(P<0.001),同时H9c2细胞ROS和凋亡水平增加(P<0.05),NF-κB信号通路介导的炎症反应被激活(P<0.05);与HG+siNC组和HG+DMSO组比较,HG+siOGT组和HG+Ac-5SGlcNAc组H9c2细胞中SIRT1的O-GlcNAc修饰水平均降低(P<0.001),细胞内ROS和凋亡水平降低(P<0.05),NF-κB信号通路介导的炎症反应被抑制(P<0.05);与HG+Vector组和HG+DMSO组比较,HG+OGT组和HG+NButGT组H9c2细胞中SIRT1的O-GlcNAc修饰水平增加(P<0.05),细胞ROS和凋亡水平增加(P<0.05),NF-κB信号通路介导的炎症反应被激活(P<0.05)。与HG+SIRT1WT组比较,HG+SIRT1S549A组中H9c2细胞增殖能力降低(P<0.01),细胞ROS和凋亡水平均增加(P<0.01),NF-κB信号通路水平增加(P<0.001)。结论高浓度葡萄糖通过增加SIRT1蛋白的O-GlcNAc糖基化修饰水平,抑制SIRT1的蛋白水平和功能,并导致细胞内NF-κB信号通路的激活,增加高糖诱导的细胞炎症反应,促进心肌细胞损伤。