SIRT6调控心肌肥大的分子机制研究

心肌肥大是心血管疾病的独立危险因素，组蛋白修饰在心肌肥大和心衰中的作用日益引起人们关注。我们利用心肌肥大模型对Ⅲ型组蛋白去乙酰化酶Sirtuins家族7个成员进行筛选发现SIRT6是变化最为明显的亚型。在PE诱导的心肌细胞肥大模型和腹主动脉缩窄高血压大鼠心肌肥大后期及冠脉结扎致大鼠心梗心衰模型SIRT6mRNA及蛋白表达水平明显下降，提示SIRT6可能对心肌肥大及心衰有负性调控作用。EMSA实验显示PPARα激动剂非诺贝特或过表达转录辅激活因子PGC-1α增加了SIRT6的DNA结合活性，提示PPARs可能参与调控。本课题将进一步利用CHIP、启动子缺失突变、报告基因等方法寻找与SIRT6相互作用且与心肌肥大密切相关的靶蛋白并探讨对靶基因转录调节，并通过过表达突变型SIRT6造成酶活性缺失，探讨SIRT6影响心肌肥大的转录调控机制，为确立SIRT6作为心肌肥大治疗的新靶点提供充分的科学依据

本课题研究工作按计划实施，顺利完成。（1）首先，我们通过筛选发现Sirtuins家族成员SIRT6在心肌肥大的模型中变化最为明显，通过构建SIRT6及其酶突变体质粒和SIRT6的RNA干扰序列，系统地研究了SIRT6对心肌细胞肥大的影响，发现过表达SIRT6的野生型质粒能够抑制AngⅡ诱导的心肌细胞肥大，过表达其酶突变体质粒H133Y则无此效应，而在心肌细胞中特异性沉默SIRT6则能够模拟AngⅡ的作用诱导心肌肥大的发生，进一步明确了SIRT6在心肌肥大病理过程中的重要作用；（2）在此基础上，我们进一步利用免疫共沉淀、报告基因等方法研究SIRT6抑制心肌肥大的调控机制，发现在心肌细胞中SIRT6与NFκB催化亚基p65发生相互作用，并且这种相互作用能被AngⅡ增强；阻断NFκB能够抑制SIRT6基因沉默诱导的心肌细胞肥大；此外，过表达SIRT6可抑制NFκB报告基因的活性。我们已在药理学权威杂志British Journal of Pharmacology上发表了这一部分的研究结果，并得到了该杂志编辑和审稿人的高度肯定；（3）作为Ⅲ型组蛋白去乙酰化酶Sirtuins家族主要特点是NAD依赖性，Nmnat2是NAD合成的限速酶。我们通过研究SIRT6的上游Nmnat2在心肌肥大中的功能及机制，发现过表达Nmnat2的野生型质粒能够抑制AngⅡ诱导的心肌细胞肥大，且此效应依赖于其NAD合成活性。沉默了SIRT6能够明显逆转Nmnat2的心肌保护作用，结果我们已经发表在FEBS Letters等杂志上；（4）建立了腺病毒细胞转染技术，发现心肌细胞转染Ad-RIP140后，可抑制脂肪酸代谢、线粒体氧化磷酸化、葡萄糖代谢以及线粒体膜电位，增加细胞内自噬， 转染PGC-1α可减弱此作用，从心肌细胞调控能量代谢调节角度解释了SIRT6的作用，研究结果已发表在Mol Cell Endocrinol等杂志上。. 通过本课题的实施，我们揭示 了SIRT6参与心肌肥大的上下游调节机制及相关的信号分子，明确了SIRT6通过酶活性依赖性方式参与心肌肥大的抑制性调节，且与能量代谢关系密切。提示SIRT6有可能作为心肌肥大治疗的潜在靶点。在SCI收录杂志论文发表发表标注本基金号的研究论文13篇，中文核心期刊3篇，培养博士研究生3人，硕士研究生2人，达到或超过了课题的预期目标