二氢杨梅素通过Sirt3影响固有免疫在其改善内皮功能中的作用及机制研究

Ampelopsin (APL) has strong anti-inflammatory and antioxidant activity, previous study showed that APL inhibited AS development in high fat diet-induced ApoE-/- mice, however, the mechanisms are unclear. The main mechanism of innate immunity-NLRP3 inflammasome activation has close relationship with AS process, Sirt3 plays a role in maintaining mitochondrial stability, which play as a new target in improvement of AS. Our previous study found that, Sirt3 activated by APL treatment improves glucose and fat metabolism, insulin resistance and nonalcoholic fatty liver, additionally, APL attenuated palmitate-induce endothelial cell pyroptosis, therefore, this project proposes hypothesis that " APL improves endothelial dysfunction and thus affect the occurrence of AS by inhibiting activation of NLRP3 inflammasome via Sirt3". In this study, gene-deficient mice were used as research models, bone marrow transplant technique was used for recombinantion of ApoE-/-Sirt3-/- double-knockout mice, and HUVECs and Sirt3-/- MAECs were used for in vitro studies. This work tries to elucidate the mechanisms of Sirt3 inhibiting NLRP3 inflammasome in APL’s anti-AS effect. Which has significance in looking for natural small molecule in treatment and prevention of AS, and provides a new way for interventions based on inflammasome-mediated inflammatory related diseases.

二氢杨梅素（APL）具有较强的抗炎和抗氧化活性，前期研究发现APL可抑制高脂喂养ApoE-/-小鼠AS的发生，但其作用机制尚不清楚。固有免疫的主要机制-NLRP3炎性小体活化与AS发生关系密切，调控Sirt3维持线粒体稳态是心血管疾病治疗的新靶点，通过上调Sirt3阻断NLRP3炎性小体活性可能抑制AS发生。前期观察证实，Sirt3在APL改善糖脂代谢、胰岛素抵抗和非酒精性脂肪肝中发挥了重要作用，APL可抑制棕榈酸诱导的内皮细胞焦亡，因此，本项目提出假说“APL可通过Sirt3抑制NLRP3炎性小体活化改善内皮功能进而影响AS的发生”。该研究拟运用小鼠骨髓移植重组技术实现ApoE-/-和Sirt3-/-双基因敲除，结合Sirt3-/-细胞，探讨Sirt3对NLRP3的负调控效应在APL抗AS发生中的作用机制。该研究为寻找基于炎性小体调控的天然小分子AS防治药物具有重要的指导意义。

近年来研究表明NLRP3炎性小体活化与动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）发生关系密切，NLRP3的活化机制被深入研究，但对其负调控机制却知之甚少。目前认为，线粒体功能障碍和ROS是NLRP3活化的关键，线粒体是ROS生成的主要场所，Sirt3对于维持线粒体功能具有重要意义，因此我们推测，Sirt3的激活可改善内皮细胞线粒体功能进而抑制NLRP3的活化。二氢杨梅素（dihydromyricetin，DHM）是一种天然的黄酮类化合物，主要存在于民间有饮用习惯的“藤茶”当中。近年来研究发现，DHM因其较强的抗炎和抗氧化性而具有广泛的生物学效应，但作用机制尚不清楚。因此，我们提出科学假设：DHM可通过上调Sirt3表达和活性，抑制线粒体功能障碍诱导的NLRP3炎性小体活化，改善内皮功能障碍，抑制AS的发生和发展。该研究分为体内和体外两个部分展开工作，包括：1、DHM对高脂膳食喂养ApoE-/-小鼠AS发生发展的影响及机制研究；2、Sirt3激活对NLPR3炎性小体的负调控在DHM改善棕榈酸诱导血管内皮细胞损伤中的作用机制研究。研究结果主要为： ①二氢杨梅素可降低高脂喂养ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化发生的风险，可能与Sirt3的活化和NLRP3炎性小体的活化抑制有关；②二氢杨梅素通过激活 Sirt3 维持内皮细胞线粒体稳态，并通过抑制 NLRP3 炎性小体的活化改善棕榈酸诱导的内皮功能障碍；③二氢杨梅素通过激活Nrf2/ARE信号通路抑制NLRP3炎性小体活化改善棕榈酸诱导的内皮细胞功能障碍。本研究结果表明，DHM 通过促进 Sirt3 表达和活化，抑制线粒体功能障碍导致的 NLRP3/ASC/caspae-1 炎性小体活化，改善血管内皮细胞损伤和炎症，抑制 AS 的发生和发展。该研究为AS的防治靶点提供了新的思路，并为DHM作为预防心血管疾病的天然小分子化合物膳食补充剂提供科学依据。