SIRT2调节心肌细胞微管稳定性与糖尿病心肌病关系研究

心肌细胞微管稳定性受损是诱导糖尿病心肌病（DCM）发生与发展的新的原因之一。α-tubulin乙酰化水平与微管稳定性密切相关。本项目拟探究新近发现的去乙酰化酶SIRT2对心肌细胞微管稳定性的调节作用及机制，并在此基础上运用基因重组和基因沉默技术，以在体动物（1型糖尿病大鼠及糖基化终末产物（AGEs）损伤模型大鼠）与心肌细胞体外培养（高糖及AGEs诱导损伤）相结合，探讨SIRT2抑制DCM发生与发展及其机制（α-tubulin乙酰化）以及AGEs对心肌损伤作用是否与SIRT2相关。并通过在体心脏过表达SIRT2基因，探讨SIRT2对DCM的治疗作用。本项目有助于揭示SIRT2对DCM的发生的调节机制，为寻找新型延缓DCM发展药物提供新的思路与依据。

我们建立了1型糖尿病大鼠，免疫组化和WB结果显示与正常对照组大鼠相比，糖尿病大鼠心脏SIRT2表达下调、乙酰化α-tubulin表达水平上调。而给予胰岛素治疗和糖基化终末产物（AGEs）生成抑制剂氨基胍能逆转SIRT2和乙酰化α-tubulin的表达水平。在原代培养的新生大鼠心肌细胞中，AGEs损伤了SIRT2/乙酰化α-tubulin信号通路。而过表达SIRT2能逆转AGEs对心肌细胞的损伤作用。我们沉默糖基化终末产物受体表达之后，能缓解AGEs在心肌细胞中的损伤作用。因此，这些结果显示AGEs/RAGE促进心肌细胞微管稳定性，该作用由抑制SIRT2/乙酰化α-tubulin信号通路介导并促进糖尿病心肌病的进展。. 此外，我们发现与正常大鼠相比，DCM大鼠模型中发现Na+/K+-ATPase活性降低，且AMPK与SIRT1表达下调。在离体实验中，AGEs损伤Na+/K+-ATPase活性并降低AMPK和SIRT1表达。将心肌细胞过表达SIRT1能增加Na+/K+-ATPase活性。AMPK的激动剂AICAR能上调SIRT1的表达并增加Na+/K+-ATPase活性，而这些作用能被SIRT1的特异性抑制剂splitomicin部分阻断。这些结果显示，DCM的功能不全与AGEs通过AMPK/SIRT1信号通路诱导Na+/K+-ATPase活性损伤有关。