SIRT1介导的Drp1去乙酰化在脱氢二异丁香酚缓解棕榈酸诱导的血管平滑肌细胞线粒体功能障碍中的作用及机制研究

本研究针对脂质过载导致的心血管疾病(CVD)中线粒体功能障碍的防治难题，揭示了天然化合物脱氢二异丁香酚(Deh)通过激活SIRT1介导的Drp1去乙酰化通路，显著抑制棕榈酸(PA)诱导的血管平滑肌细胞(VSMCs)氧化应激和凋亡。该发现为靶向线粒体动态平衡的CVD治疗提供了新策略。

　　

心血管疾病(CVD)是全球死亡的主要原因之一，而血管平滑肌细胞(VSMCs)功能障碍是其病理核心。在代谢紊乱状态下，棕榈酸(PA)等游离脂肪酸的积累会引发线粒体动力学失衡，导致活性氧(ROS)过度生成和细胞凋亡。尽管线粒体分裂关键蛋白Drp1的调控机制已有研究，但PA如何通过表观遗传修饰影响Drp1活性，以及天然化合物能否干预这一过程，仍是亟待解决的科学问题。

吉林大学中日联谊医院呼吸内科赵建军团队联合药学院研究人员在《Lipids in Health and Disease》发表的研究，首次阐明脱氢二异丁香酚(Deh)通过SIRT1/Drp1轴改善PA诱导的VSMCs线粒体功能障碍的分子机制。研究采用生物信息学预测结合分子对接技术锁定靶点，通过免疫共沉淀(Co-IP)检测蛋白乙酰化水平，线粒体分离技术定位蛋白修饰位点，并运用流式细胞术、免疫荧光等系统评估细胞氧化应激和凋亡指标。

PA诱导VSMCs氧化损伤并促进凋亡
实验显示PA浓度依赖性(0-320μM)增加VSMCs内ROS和MDA水平，降低SOD活性及GSH含量，同时下调抗氧化蛋白NQO1/HO-1表达。伴随Bax/cleaved Caspase-3上调及Bcl-2下调，细胞凋亡率显著升高。

PA通过抑制SIRT1诱发线粒体功能障碍
PA处理使线粒体膜电位(ΔΨm)降低、通透性转换孔(MPTP)开放增加，线粒体融合蛋白MFN2表达减少。值得注意的是，SIRT1表达随PA浓度增加呈进行性下降，提示其可能参与线粒体稳态调控。

PA特异性促进线粒体Drp1乙酰化
免疫共沉淀证实PA在VSMCs线粒体内而非胞浆中显著增强Drp1乙酰化，且该效应具有时间和浓度依赖性。Drp1抑制剂Mdivi-1能逆转PA诱导的线粒体功能异常，证实Drp1修饰的关键作用。

Deh靶向调控SIRT1/Drp1通路
生物信息学筛选发现SIRT1和mTOR可能是Deh的作用靶点，分子对接显示Deh与SIRT1结合能(-6.9 kcal/mol)优于mTOR(-6.4 kcal/mol)。实验证实Deh选择性通过SIRT1(而非mTOR)抑制Drp1线粒体乙酰化，该效应可被SIRT1激活剂CAY10602增强，被抑制剂JGB1741阻断。

Deh改善线粒体功能及细胞稳态
Deh处理使MFN2表达恢复，JC-1探针红绿荧光比升高，Calcein AM荧光增强，表明其能修复线粒体膜电位和MPTP状态。伴随氧化应激指标改善，细胞凋亡率显著降低。

该研究创新性揭示：1) PA通过抑制SIRT1诱发Drp1 K642位点线粒体特异性乙酰化，这一修饰模式不同于既往报道的磷酸化/泛素化调控；2) 天然酚类化合物Deh可作为SIRT1特异性激活剂，其效力优于合成化合物CAY10602；3) SIRT1/Drp1轴是连接代谢紊乱与血管重构的关键分子开关。这些发现为开发靶向线粒体表观遗传调控的CVD治疗药物提供了理论依据，尤其为糖尿病相关血管病变的干预开辟了新途径。需指出的是，研究尚未解析Deh激活SIRT1的具体结构域，且体内药效学验证将是下一步研究重点。