烟酰胺单核苷酸通过NAD + 代谢通路上调SIRT3抵抗D-半乳糖诱导的HT22细胞衰老

发布时间：2021-01-09 05:31

　　目的:探讨烟酰胺单核苷酸（NMN）抵抗D-半乳糖诱导的HT22细胞衰老的作用效果及分子机制。方法:首先,用不同浓度梯度（10 mM、50 mM、100 mM）的D-半乳糖对HT22细胞进行衰老造模。为确定衰老细胞的最佳时间和浓度,由MTT法检测细胞的活性,绘制出细胞生长曲线,由β-半乳糖苷酶染色法（Senescence Associated acidic-β-Galactosidase,SA-β-Gal）检测细胞衰老程度;通过蛋白免疫印迹法（Western Blot,WB）检测细胞衰老相关蛋白表达和实时荧光定量PCR法（RT-PCR）检测细胞衰老相关基因表达以评价HT22细胞衰老程度。然后,用200μM的NMN给药的方式对衰老HT22细胞模型进行挽救,同样通过MTT、SA-β-Gal、WB和RT-PCR评价挽救效果。接着,初步探究NMN抵抗D-半乳糖诱导的HT22细胞衰老的具体机制,检测NAD⁺的基因表达、总抗氧化能力、SOD酶活性和线粒体膜电位以及沉默信息调节因子3（Silent mating type information regulator3,SIRT3）... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)广东省

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第1章引言3和功能层面上都发生了复杂变化，如部分酶活力降低、细胞通透性功能退化等。正常细胞在培养中的数量翻倍取决于物种，不取决于用于建立培养的细胞类型，这与动物的寿命呈正相关(Childsetal.,2015)。而大脑的衰老过程中，代谢效率逐渐下降，使得神经元更容易受到毒性损伤。当超过神经元的承受阈值时，所有这些改变都可能导致病理性的变化，最终导致神经退行性变(vandeVenetal.,2017)。图1.2衰老与神经退行性变之间的复杂平衡示意图Figure1.2Aschematicofthecomplexbalancebetweenagingandneurodegeneration(Vannietal.,2020)1.1.3衰老相关因子（1）D-半乳糖（D-galactose，D-gal）：一种常见的单糖，内源性的D-gal来自于外来食物摄取和机体自身合成。正常生理条件下，体内维持D-gal正常浓度的动态平衡，但因某些病理因素引起的代谢异常，会导致D-gal在体内过量积累。大量的D-gal在半乳糖氧化酶的催化作用下，会产生过氧化氢和醛糖，该产物又会刺激细胞，生成大量的自由基离子，从而进一步损伤细胞的生理功能(Hermansetal.,2019)。D-半乳糖是目前国内外公认的致衰剂(AzmanandZakaria,2019)。衰老动物模型构建广泛是用D-半乳糖所建立的动物模型。外源性D-半乳糖是一种氧化性物质，当其进入机体细胞后，还原成半乳糖醇，其中醛糖还原酶起到催化作用，因细胞无法将反应产物代谢，进而使得其在细胞内逐步堆积，此时引起蛋白质和脂质等过氧化以及造成线粒体结构上的损伤和功能上的紊乱。由于能量代谢发生障碍导致细胞衰老变化(RostamiDovometal.,2019)。

第1章引言51.1.4衰老细胞通路的研究进展衰老效应的激活通路，虽然和应激响应信号的处理途径有部分重合，但会因体内环境而导致诱导衰老的分子有所变化。依赖于细胞周期蛋白激酶抑制剂水平升高，激活了RB信号通路，阻断了正常细胞周期的进程。在细胞衰老时，TGF-β水平升高同时SMAD/FOXO活性降低，通过p21/p15Ink4b转录激活的细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂。在胎盘中，当癌基因激活或失活肿瘤抑制因子p53信号后，会诱发p21和p16Ink4b，引发急性衰老。急性衰老是有益的，因为其会使这些恶性细胞可能被免疫系统迅速清除。但这种情况与慢性衰老存在区别，慢性衰老是对年龄缓慢累积的大分子损伤的一种反应，如端粒侵蚀、蛋白质毒性、DNA损伤等。慢性衰老的效应物可能包括在衰老组织中诱导的p21和p16Ink4b。如果随着年龄增长，免疫清除能力受损，慢性衰老也可能从急性衰老演变为慢性衰老，从而导致长期的阻滞，并可能改变衰老相关的分泌表型(SASP)(Childsetal.,2015)。在衰老的所有情况下,细胞周期蛋白依赖性激酶相关活动，导致早期衰老状态的形成。早期衰老细胞的β-半乳糖苷酶阳性，呈现出可逆转的趋势，之后则可能发展为不可逆的SASP和β-半乳糖苷酶阳性。细胞变化推动形成SASP具体机制至今尚不清楚,但可能包括如NF-κB依赖性和激活细胞周期基因的转录程序生成SASP等过程。图1.3三种衰老细胞的效应通路Figure1.3Threesenescentcelleffectorpathways(Childsetal.,2015)


本文编号：2966063