从miR-34a/SIRT1/p53通路调控自噬与凋亡的相互作用探讨补肾方药防治老年性聋的分子机制

Presbycusis is the degeneration of auditory system caused by aging. It affected the life quality of elderly population seriously and induced many kinds of diseases such as Alzheimer's disease. Based on the “kidney controlling ear” theory, kidney-tonifying is the core concept of presbycusis treatment in TCM. In previous study, we found that Erlong Zuoci Decotion (ELZCD) could inhibite the apoptosis and damage of spiral ganglion cells and ameliorate hearing function by through regulating p53 and Bak proteins in C57BL/6J mice. So there is important scientific value to explore the molecular mechanisms of presbycusis prevention by ELZCD based on previous research data and current domestic and foreign research progress. In this study, we will explore the molecular mechanisms of ELZCD, the classic kidney-tonifying prescription, preventing presbycusis based on the miR-34a/SIRT1/p53 regulated crosstalk between autophagy and apoptosis of the cochlear hair cells and spiral ganglion cells in vitro and in vivo in C57BL/6J mice. This will apply new idea and valuable experimental data for prevention and treatment of presbycusis using kidney-tonifying method and the explanation about the “kidney controlling ear” theory in TCM.

老年性聋是由于衰老造成的听觉系统功能退化，发病率很高，严重影响老年人的生活质量，并可能诱发老年痴呆等多种疾病。基于中医“肾主耳”藏象理论，从肾论治是防治老年性聋的核心思想。我们前期研究观察到补肾代表方药耳聋左慈汤可通过调节p53和Bak蛋白,抑制C57BL/6J老年性聋小鼠耳蜗螺旋神经节细胞的凋亡和损伤，改善听功能。因此，在前期研究基础上，结合现有国内外进展，深入探讨耳聋左慈汤防治老年性聋的分子机制有重要的科学意义。本项目采用C57BL/6J老年性聋小鼠模型、耳蜗毛细胞株HEI-OC1和螺旋神经节细胞体外培养模型，从miR-34a/SIRT1/p53通路调控细胞自噬以及与凋亡的相互作用探讨耳聋左慈汤防治老年性聋的分子机制，为补肾治聋以及中医“肾主耳”藏象理论科学内涵的阐释提供新的思路和有价值的实验依据。

老年性聋是由于衰老造成的听觉系统功能退化，发病率很高，严重影响老年人的生活质量，并可能诱发老年痴呆等多种疾病。基于中医“肾主耳”藏象理论，从肾论治是防治老年性聋的核心思想。本项目基于课题组前期研究基础和网络药理学分析，采用C57BL/6J老年性聋小鼠模型、耳蜗毛细胞株HEI-OC1和耳蜗基底膜体外培养模型，从miR-34a/SIRT1/p53通路调控细胞自噬及与凋亡的相互作用角度探讨补肾中药耳聋左慈丸防治老年性聋的分子机制。研究结果发现：①在H2O2致小鼠耳蜗基底膜损伤模型上，耳聋左慈丸可显著降低H2O2所致小鼠耳蜗基底膜毛细胞和螺旋神经节的损伤，该作用与抑制miR-34a表达，上调SIRT1蛋白和下调p53及其Ac-p53表达有关，说明耳聋左慈丸通过恢复自噬流和抑制细胞凋亡改善耳蜗基底膜毛细胞和螺旋神经节的损伤。②在 C57BL/6J 早发性老年性聋小鼠耳蜗中发现，耳聋左慈丸可明显降低老年性聋小鼠的听阈值，增加耳蜗底回螺旋神经节细胞的数量，其主要作用机制可能是通过调节自噬，减轻自噬体堆积，抑制细胞凋亡，上调 SIRT1 蛋白和下调 p53蛋白来发挥延缓老年性聋的作用。③采用 miR-34a 模拟物转染 HEI-OC1 听细胞株建立 miR-34a 过表达模型，观察耳聋左慈丸对 miR-34a 诱导细胞自噬和凋亡的作用，并进一步探讨耳聋左慈丸干预过程中细胞自噬与凋亡之间的相互作用。结果显示，抑制 HEI-OC1 细胞自噬可增强 miR-34a 诱导的细胞凋亡；而抑制凋亡，自噬流无明显变化。本实验初步显示自噬先于凋亡发生。耳聋左慈丸对 miR-34a 过表达导致的 SIRT1/p53 通路的抑制有所改善，并可恢复自噬流，下调capsase 3 和 cleaved caspase-3 蛋白表达，对细胞起到一定的保护作用。. 综上，该项目明确了补肾方药耳聋左慈丸可通过miR-34a/SIRT1/p53通路恢复自噬流，进而抑制细胞凋亡，从而改善听力，防治老年性聋。本项目的研究结果为阐释临床从肾论治老年性聋以及中医“肾主耳”藏象理论的科学内涵提供了实验依据。