SIRT1/FOXO1轴调节LPS刺激的巨噬细胞中的线粒体自噬和糖酵解代谢：对神经炎症的作用机制

《BMC Neuroscience》：SIRT1/FOXO1 axis regulates mitophagy and glycolytic metabolism in LPS-stimulated macrophages: implications for neuroinflammation

　　

摘要

目的

研究SIRT1-FOXO1信号轴在脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症模型中对线粒体自噬、糖酵解代谢和炎症反应的调控作用及分子机制。

方法

通过用LPS处理RAW264.7巨噬细胞建立了体外炎症模型。采用JC-1探针检测线粒体膜电位，通过Western Blotting和免疫荧光技术分析自噬相关蛋白的表达。ELISA分别检测炎症细胞因子和氧化应激标志物丙二醛（MDA）的水平。此外，还评估了乳酸生成、葡萄糖摄取、ATP水平以及糖酵解相关蛋白的表达情况。

结果

沉默SIRT1或过表达FOXO1会导致关键的线粒体自噬蛋白PINK1和Parkin的过度表达，从而引起线粒体膜电位下降，炎症因子（TNF-α、IL-1β）和MDA的释放增加。这些变化伴随着葡萄糖摄取增加、乳酸生成增多、ATP水平升高以及关键糖酵解相关蛋白的表达上调，同时细胞微环境酸化。雷帕霉素进一步增强了SIRT1-FOXO1轴失衡引起的表型，而3-MA则减弱了这些效应。

结论

SIRT1通过负调控FOXO1来防止线粒体自噬和糖酵解代谢的过度激活。这一作用有助于维持线粒体的功能稳态，并有效抑制炎症反应。这些发现揭示了SIRT1-FOXO1轴在LPS诱导的巨噬细胞炎症中的关键负调控作用，提示该通路可能成为治疗缺血性中风等神经炎症性疾病的潜在靶点。