SIRT7通过去琥珀酰化NAMPT抑制小胶质细胞M1极化缓解脑缺血损伤的机制研究

本研究针对脑缺血损伤后神经炎症调控难题，探讨了去琥珀酰酶SIRT7通过调控NAMPT琥珀酰化修饰影响小胶质细胞极化的新机制。研究人员通过MCAO小鼠模型和OGD细胞模型，发现SIRT7下调会促进NAMPT琥珀酰化并增强其稳定性，进而驱动M1型极化加重脑损伤；而过表达SIRT7可通过去琥珀酰化作用促进NAMPT降解，诱导M2型极化并显著改善神经功能。该研究揭示了蛋白质翻译后修饰在脑缺血中的关键作用，为靶向SIRT7-NAMPT轴治疗缺血性脑病提供了新策略。

　　

脑缺血性损伤是全球范围内导致死亡和残疾的主要原因之一，尽管现有治疗手段如溶栓和血管介入能够恢复血流，但再灌注损伤和神经功能缺损仍是临床面临的重大挑战。小胶质细胞作为中枢神经系统的免疫哨兵，在脑缺血后会发生M1/M2表型极化失衡——M1型释放促炎因子加剧神经损伤，而M2型则促进组织修复。近年来，蛋白质翻译后修饰在疾病中的作用日益受到关注，其中琥珀酰化（succinylation）作为一种新型修饰方式，通过改变蛋白质电荷和构象影响其功能，而去琥珀酰酶SIRT7是否通过调控这一过程参与脑缺血损伤，尚未明确。

为了深入探究SIRT7在脑缺血中的功能机制，研究人员综合运用体内外模型展开研究。首先通过临床样本发现脑梗死患者血清SIRT7水平显著下调，且ROC曲线显示其诊断价值突出（AUC=0.8897）。随后利用MCAO小鼠模型证实，缺血后SIRT7在脑组织中表达持续降低，并于24小时达到最低点。通过免疫荧光染色进一步锁定SIRT7的下调主要发生于小胶质细胞。功能实验表明，过表达SIRT7能够缩小脑梗死体积、减轻脑水肿、改善神经行为学评分（包括mNSS、旋转棒试验、悬挂丝测试等），并抑制神经元凋亡和促炎因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）释放。在体外OGD模型中，SIRT7过表达同样抑制了M1标志物（TNF-α、iNOS、CD86）而促进M2标志物（IL-10、Arg-1、CD206）表达。

机制层面，研究通过STRING数据库预测并实验验证了SIRT7与NAMPT（nicotinamide phosphoribosyltransferase）的直接相互作用。NAMPT是NAD⁺合成途径的关键酶，同时参与炎症调控。研究人员发现SIRT7过表达可降低NAMPT的mRNA和蛋白水平，并通过位点突变实验锁定K255为关键琥珀酰化位点——该位点突变后NAMPT表达和琥珀酰化水平显著升高。CHX追踪实验表明SIRT7通过促进NAMPT蛋白降解降低其稳定性。最后，回复实验证明NAMPT过表达可逆转SIRT7对M1/M2极化的调控作用，确认了SIRT7-NAMPT轴的核心地位。

本研究主要采用以下关键技术方法：

1. 1.

   临床样本队列分析（27例脑梗死患者 vs 22例健康对照）；

2. 2.

   MCAO小鼠模型构建及神经行为学评估（mNSS、旋转棒、悬挂丝等）；

3. 3.

   氧糖剥夺（OGD）细胞模型模拟缺血条件；

4. 4.

   分子生物学技术（qPCR、Western blot、Co-IP、免疫荧光）；

5. 5.

   琥珀酰化位点预测（GPSuc数据库）及点突变质粒构建；

6. 6.

   蛋白稳定性检测（CHX追踪实验）；

7. 7.

   细胞转染与功能回复实验。

3.1. SIRT7在脑缺血损伤中下调

通过临床样本和动物模型证实，脑缺血后SIRT7在血清及脑组织中表达显著降低，且其诊断价值较高（AUC=0.8897），免疫荧光显示下调主要发生于小胶质细胞。

3.2. SIRT7过表达改善脑缺血损伤

体内实验表明，SIRT7过表达可减少梗死体积、缓解脑水肿、改善神经功能，并抑制细胞凋亡和炎症因子释放。

3.3. SIRT7抑制M1极化并促进M2极化

在OGD模型中，SIRT7过表达下调M1标志物（TNF-α、iNOS、CD86），上调M2标志物（IL-10、Arg-1、CD206），免疫荧光结果一致。

3.4. SIRT7以琥珀酰化方式下调NAMPT表达

SIRT7与NAMPT直接结合，并通过去琥珀酰化（desuccinylation）促进其蛋白酶体降解，其中K255位点是关键修饰位点。

3.5. NAMPT过表达逆转SIRT7对极化的调控

回复实验证实NAMPT过表达可抵消SIRT7对M1/M2表型的调控作用，验证了SIRT7-NAMPT轴的生物学功能。

研究结论与讨论部分强调，SIRT7通过去琥珀酰化作用靶向NAMPT并促进其降解，进而抑制小胶质细胞M1极化、促进M2极化，最终缓解脑缺血损伤。这一发现不仅揭示了蛋白质琥珀酰化修饰在神经炎症中的新机制，也为开发靶向SIRT7-NAMP轴的治疗策略提供了理论依据。值得注意的是，NAMPT在炎症中具有双重角色——既可促进急性炎症，又能支持组织修复，而SIRT7介导的降解可能正是平衡这一功能的关键。研究的局限性包括模型与人类疾病的差异、K255修饰的具体E3连接酶未明、以及SIRT7的细胞特异性作用需进一步验证。未来研究可聚焦于SIRT7激动剂的开发及其在高级模型中的验证，以推动临床转化。