综述:Sirtuins调控心力衰竭中巨噬细胞极化的机制:代谢重编程、表观遗传调控与免疫细胞互作

【字体: 时间:2025年09月01日 来源:Pharmacological Research 10.5

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  这篇综述系统阐述了Sirtuin家族(SIRT1-SIRT7)通过整合代谢重编程(如糖/脂/谷氨酰胺代谢)、表观遗传调控(DNA甲基化/组蛋白修饰/ncRNA)及免疫细胞互作动态平衡巨噬细胞M1/M2极化的分子机制,并总结了靶向该轴的植物药活性成分(如白藜芦醇/紫檀芪/黄芪甲苷等)在心力衰竭(HF)防治中的最新进展,为开发基于巨噬细胞极化的精准治疗策略提供理论框架。

  

巨噬细胞极化:HF中的双刃剑

心脏巨噬细胞根据CCR2和MHC-II表达可分为CCR2?MHC-IIlow、CCR2?MHC-IIhigh和CCR2+MHC-IIhigh亚群。胚胎来源的CCR2?巨噬细胞参与组织修复,而单核来源的CCR2+巨噬细胞驱动炎症反应。在缺血性HF中,M1型巨噬细胞通过分泌IL-1β、TNF-α加剧心肌损伤,而M2型通过分泌IL-10、TGF-β促进修复。单细胞测序揭示Trem2highSPP1high等新型亚群在纤维化中起关键作用。

Sirtuin家族:代谢与表观调控的核心

Sirtuins作为NAD+依赖性去乙酰化酶,具有亚细胞定位特异性:SIRT1/2/6/7定位于细胞核/质,SIRT3/4/5位于线粒体。SIRT1通过抑制HIF-1α下调糖酵解基因GLUT1/HK1,而SIRT3通过去乙酰化PDHA1增强OXPHOS。表观调控方面,SIRT1通过降低H3K27ac抑制lncRNA-Neat1转录,SIRT6则通过抑制H3K56ac阻断miR-216/217成熟。

代谢重编程:极化平衡的引擎

Sirtuins通过三重代谢调控巨噬细胞命运:

  1. 1.

    糖代谢:SIRT3上调α-KG/琥珀酸比例,通过KLF4抑制M1极化;SIRT5缺失导致PKM2琥珀酰化,促进其与HIF-1α结合驱动炎症。

  2. 2.

    脂代谢:SIRT1-PGC-1α轴激活CPT1α促进脂肪酸氧化(FAO),SIRT4敲除通过STAT3磷酸化增强M2极化。

  3. 3.

    谷氨酰胺代谢:SIRT3激活GLUD1促进α-KG生成,抑制H3K27me3以维持M2表型。

免疫细胞互作:微环境重塑

SIRT1抑制肥大细胞脱颗粒,而SIRT6通过GATA-1促进嗜酸性粒细胞分泌IL-4。中性粒细胞来源的外泌体miR-30d-5p可抑制巨噬细胞SIRT1,激活NF-κB驱动M1极化。在Treg/Th17平衡中,SIRT1通过去乙酰化RORγt促进Th17分化,而SIRT7通过去琥珀酰化STAT3抑制该过程。

HF治疗:从机制到临床转化

植物药活性成分展现多靶点优势:

  • 白藜芦醇通过SIRT1/AMPK/VEGF-B轴促进M2极化,临床剂量100-400 mg/天可降低HF患者NT-proBNP水平。

  • 黄芪甲苷激活SIRT1/PGC-1α改善线粒体生物合成,其纳米制剂生物利用度提升至44.68%。

  • 小檗碱调控SIRT3-RKIP-TBK1通路,1.2-2.0 g/天口服显著改善慢性HF患者LVEF。

挑战与展望

当前研究需突破三大瓶颈:①单细胞多组学解析Trem2+等新型亚群调控网络;②开发心脏靶向纳米载体(如巨噬细胞外泌体负载紫檀芪);③建立HF分期精准干预策略。未来可通过机器学习预测Sirtuin调节剂的个体化疗效,推动代谢-免疫一体化治疗进入临床实践。

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