白藜芦醇通过调节PGC-1α活性与线粒体功能抑制多柔比星心肌细胞损伤

摘要

目的前期研究表明白藜芦醇具有心肌保护作用,可抑制抗肿瘤药物多柔比星(DOX)诱导的心血管毒性。过氧化物增殖体激活受体-γ共激活因子1α(PGC-1α)是一种转录共激活因子,在心肌细胞能量代谢、线粒体稳态调节以及细胞损伤修复等方面具有重要作用。研究提示,白藜芦醇的心肌保护作用可能与调节PGC-1α有关,但其具体作用机制尚不清楚。本研究旨在观察PGC-1α以及线粒体功能在白藜芦醇介导的心肌保护效应中的作用,探讨白藜芦醇抗多柔比星心肌损伤的机制。方法人源心肌细胞(AC16)给予不同浓度的白藜芦醇预处理,随后再给予DOX处理。采用细胞存活率和乳酸脱氢酶漏出检测细胞损伤,通过流式细胞仪和激光共聚焦显微镜观察等检测线粒体膜电位和超氧阴离子水平,采用Western蛋白印迹法和RT-PCR分析检测PGC-1α及其下游靶点(NRF-1、TFAM、Mn SOD和UCP2)的表达水平。采用试剂盒检测细胞ATP水平以及沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)转录活性,通过免疫共沉淀法检测PGC-1α去乙酰化水平。应用Si RNA敲降SIRT1,观察SIRT1敲降后DOX诱导的细胞和线粒体损伤特征及对PGC-1α通路改变。结果白藜芦醇可剂量依赖性地抑制多柔比星细胞毒性和线粒体功能紊乱,包括细胞存活率下降、LDH漏出增加、线粒体膜电位丧失、ATP水平下降和超氧离子形成增加。白藜芦醇可增加SIRT1的活性,促进PGC-1α的去乙酰化修饰,进而激活PGC-1α通路,增强线粒体生成功能与抗氧化防御能力,减轻多柔比星诱导的PGC-1α及其下游分子的表达下降。SIRT1敲降能加剧DOX诱导的细胞损伤和线粒体功能紊乱以及氧化应激,明显降低白藜芦醇对心肌细胞和线粒体功能的保护作用。结论白藜芦醇可通过增强PGC-1α的去乙酰化修饰,进而激活PGC-1α介导的线粒体生成和氧化应激调节,最终抑制多柔比星诱导的心肌细胞与线粒体损伤。