La modificació de la desuccinilació relacionada amb SIRT5-contribueix a la protecció induïda per la quercetina contra la insuficiència cardíaca i els cardiomiòcits provocats per alta glucosa lesionats mitjançant la regulació de la vigilància de la qualitat mitocondrial, part 1

Siusplau contactaoscar.xiao@wecistanche.comper a més informació

La fibrosi miocàrdica representa el canvi patològic primari associat a la diabetiscardiomiopatiai insuficiència cardíaca, i condueix a una disminució del compliment del miocardi amb alteració de la funció cardíaca diastòlica i sistòlica. La quercetina, ingredient actiu de diverses plantes medicinals, exerceix efectes terapèutics contra les malalties cardiovasculars. Aquí, investiguem si la desuccinvlació relacionada amb SIRT5- i IDH2-està implicada en el mecanisme subjacent de la fibrosi del miocardi en la insuficiència cardíaca mentre explorem fàrmacs terapèutics relacionats per a la vigilància de la qualitat mitocondrial. Es van administrar models de ratolí de fibrosi miocàrdica i insuficiència cardíaca, establerts per constricció aòrtica transversal (TAC), amb quercetina (50 mg/kg) diàriament durant 4 setmanes. Les cèl·lules HL-1 es van tractar prèviament amb quercetina i es van tractar amb glucosa alta (30 mM) in vitro. La funció cardíaca, el western blotting, la PCR quantitativa, l'assaig immunoabsorbent lligat a enzims i l'anàlisi d'immunofluorescència es van utilitzar per analitzar la vigilància de la qualitat mitocondrial, l'estrès oxidatiu i la resposta inflamatòria a les cèl·lules del miocardi, mentre que els nivells de succinilació IDH2 es van detectar mitjançant immunoprecipitació. La incidència de fibrosi miocàrdica i insuficiència cardíaca va augmentar després del TAC, amb funció d'ejecció cardíaca anormal. Després del tractament amb glucosa alta, l'activitat de les cèl·lules HL-1 es va inhibir, provocant un excés de producció d'espècies reactives d'oxigen i la inhibició de l'activitat del complex respiratori mitocondrial I/II i mitocondrial.antioxidant enziml'activitat, així com l'augment de l'estrès oxidatiu i la resposta inflamatòria, la vigilància i l'homeòstasi de la qualitat mitocondrial desequilibrades i l'augment de l'apoptosi. La quercetina va inhibir la fibrosi miocàrdica i va millorar la funció cardíaca augmentant el metabolisme energètic mitocondrial i regulant la fusió / fissió mitocondrial i la biosíntesi mitocondrial alhora que inhibeix la resposta inflamatòria i la lesió per estrès oxidatiu. A més, el TAC va inhibir l'expressió de SIRT5 a nivell mitocondrial i va augmentar la succinilació IDH2. Tanmateix, la quercetina va promoure la desuccinilació d'IDH2 augmentant l'expressió de SIRT5. A més, el tractament amb si-SIRT5 va abolir l'efecte protector de la quercetina sobre la viabilitat cel·lular. Per tant, la quercetina pot promoure la desuccinilació d'IDH2 a través de SIRT5, mantenir la mitocondriahomeòstasi, protegir el ratolícardiomiòcitsen condicions inflamatòries i milloren la fibrosi del miocardi, reduint així la incidència d'insuficiència cardíaca.

Feu clic aquí per saber-ne més

1. Introducció

La insuficiència cardíaca és una afecció que condueix a l'ompliment ventricular o a la funció d'ejecció deteriorada a causa de diverses malalties cardíaques orgàniques o funcionals, i representa l'etapa final de diverses malalties cardiovasculars, especialment les associades a la miocardiopatia diabètica. Així, la insuficiència cardíaca es coneix com "l'últim camp de batalla de la malaltia cardiovascular diabètica" a la pràctica clínica [1]. En les últimes dècades, la majoria de les investigacions s'han centrat en el manteniment de la lesió del miocardi diabètic, l'hemodinàmica cardíaca i la regulació del sistema d'illots. S'ha demostrat que la diabetis en pacients amb insuficiència cardíaca es produeix significativament abans que en pacients sense malaltia coronària, hipertensió o diabetis. La fibrosi miocàrdica és vulnerable a factors com l'estrès oxidatiu, la resposta inflamatòria, el trastorn del metabolisme energètic mitocondrial i l'envelliment cel·lular [2]. Com a principal causa de remodelació ventricular [3], la fibrosi miocàrdica pot promoure una disminució del compliment del miocardi i una alteració de la funció cardíaca sistòlica i diastòlica. En última instància, la sobrecàrrega de pressió o volum a llarg termini pot provocar insuficiència cardíaca. Així, la progressió de la miocardiopatia diabètica a la insuficiència cardíaca s'acompanya de fibrosi miocàrdica severa o hipertròfia cardíaca [4,5]. Com a tal, s'ha demostrat que la millora de la fibrosi del miocardi retarda la insuficiència cardíaca i millora la funció cardíaca i s'ha convertit en un nou enfocament per al tractament de la cardiomiopatia diabètica i la insuficiència cardíaca [6].

Els mitocondris, els centres del metabolisme energètic de les cèl·lules, produeixen energia mitjançant la fosforilació oxidativa per satisfer les altes necessitats energètiques del cor [7,8]. Moltes activitats fisiològiques importants que tenen lloc al cor, com la contracció del miocardi i el manteniment de l'homeòstasi intracel·lular, requereixen ATP [9-11]. Els mitocondris tenen el seu propi sistema de control de qualitat per mantenir i restaurar l'estructura i el metabolisme energètic mitjançant la regulació de la fissió mitocondrial, la fusió, la biogènesi i la mitofàgia [12,13]. Aquest sistema de vigilància pot protegir els mitocondris i els cardiomiòcits de l'estimulació de l'estrès [8,13]. A més, el dany al miocardi a causa de la miocardiopatia diabètica pot estar relacionat amb una disfunció mitocondrial causada per un desequilibri en la vigilància de la qualitat mitocondrial.

Cistanche pot millorar la immunitat

Per tant, el funcionament fisiològic cardíac normal requereix mitocondris intactes i en ple funcionament. De fet, la producció excessiva d'espècies reactives d'oxigen (ROS) mitocondrial o el dany al sistema antioxidant del miocardi està relacionat amb la hipertròfia ventricular i la remodelació de la paret, que pot provocar fibrosi miocàrdica i insuficiència cardíaca. Els estudis han revelat anomalies en la morfologia i l'estructura dels mitocondris del miocardi en pacients amb diabetis mellitus complicada amb insuficiència cardíaca i miocardiopatia diabètica. A més, s'han reportat danys a la membrana mitocondrial i anomalies estructurals en models canins d'insuficiència cardíaca. També s'ha detectat una disminució del potencial de membrana mitocondrial, una obertura anormal del porus de transició de la permeabilitat mitocondrial (mPTP), una disminució de la síntesi d'ATP i una producció excessiva de ROS [14,15]. Per tant, dur a terme una vigilància de la qualitat mitocondrial orientant-se a la massa i l'homeòstasi mitocondrials pot ser útil per inhibir l'estrès oxidatiu i les respostes inflamatòries, millorant així la fibrosi [16]. L'estrès oxidatiu i les respostes inflamatòries són factors importants que indueixen fibrosi miocàrdica i sovint coexisteixen al mateix lloc de lesió en diverses malalties cardiovasculars [16,17]. Quan es produeixen diverses complicacions cardiovasculars o miocardiopatia metabòlica acompanyades d'una lesió miocàrdica aguda o crònica, el sistema immunitari s'activa, alliberant nombrosos factors inflamatoris que indueixen lesions per estrès oxidatiu, activen els fibroblasts del miocardi i provoquen un metabolisme anormal del col·lagen, la necrosi de les cèl·lules del miocardi i els teixits. degeneració, que finalment condueix a la fibrosi del miocardi i la insuficiència cardíaca [18, 19]. La sirtuïna 5 (SIRT5) està àmpliament distribuïda al nucli, al citoplasma i als mitocondris. Tot i que SIRT5 presenta activitat desacetilasa, pot regular la succinilació de la lisina [20]. Mitjançant el seu senyal de localització de peroxisoma N-terminal PTS2, SIRT5 pot entrar als peroxisomes per reduir la producció intracel·lular de H, O, jugant així un paper important en l'oxidació cel·lular. A més, es diu que SIRT5 promou la desuccinilació com a mecanisme protector en l'infart agut de miocardi [21-23]. Concretament, la isquèmia cardíaca aguda i la hipòxia poden regular l'expressió de SIRT5 a través de la via PGC-l /PPAR-y, donant lloc a la posterior desuccinilació de proteïnes clau implicades en el metabolisme energètic dels cardiomiòcits, exercint així un efecte protector sobre aquestes cèl·lules [24]. La modificació postraduccional de SIRT5 es produeix principalment als mitocondris. També es produeix dins dels mitocondris, la isocitrat deshidrogenasa 2 (IDH2) dependent de NADP més pot afectar el funcionament normal del sistema antioxidant mitocondrial relacionat amb el glutatió (GSH), incloses les activitats de la glutatió peroxidasa (GPX)[25]. A més, IDH2 proporciona NADPH a la glutatió reductasa i la tioredoxina reductasa, provocant així un efecte regulador per protegir els mitocondris de l'estrès oxidatiu [26]. Tanmateix, pocs estudis han avaluat la regulació de la succinilació SIRT5 i IDH2 en la insuficiència cardíaca.

La quercetina és un flavonoide que està àmpliament present a la natura. Els estudis farmacològics han informat que la quercetina pot retardar el dany funcional endotelial vascular i el dany terminal cardíac [27]. La quercetina també té un paper regulador en la prevenció de la fibrosi miocàrdica [28] i pot regular encara més la funció dels illots. A més, hem trobat anteriorment que la quercetina pot regular la mitofagia i l'estrès del reticle endoplasmàtic mitjançant SIRT1/TMBIM6, millorar el metabolisme de l'energia mitocondrial i protegir els miòcits cardíacs humans [27]. No obstant això, els mecanismes reguladors subjacents a l'efecte de la quercetina sobre la succinilació de SIRT5 i el seu efecte protector sobre les cèl·lules del miocardi encara no estan clars. Per tant, vam plantejar la hipòtesi que la succinilació regulada per SIRT5 afecta el creixement metabòlic de les cèl·lules mitjançant la vigilància de la qualitat mitocondrial i l'homeòstasi mitocondrial. Vam trobar que la supressió de SIRT5 pot provocar un augment de la succinilació, que al seu torn afecta l'activitat dels cardiomiòcits i la fibrosi del miocardi.

2. Materials i Mètodes

2.1.Animals i tractament farmacològic.

Tots els procediments experimentals es van realitzar d'acord amb la Guia del NIH per a la cura i l'ús d'animals de laboratori i van ser aprovats pel Comitè institucional de cura i ús d'animals de la Universitat de Medicina Tradicional Xinesa de Shandong. Breument, es van obtenir 30 ratolins C57BL/6] de tipus salvatge mascles (8-setmanes) del Centre d'Animals Experimentals de la Universitat de Medicina Tradicional Xinesa de Shandong i es van dividir aleatòriament en tres grups: (1) operació simulada, ( 2) constricció aòrtica transversal (TAC) i (3) TAC més quer-cetina. El grup TAC més quercetina es va administrar per via intraperitoneal amb 50 mg/kg de quercetina al dia (Shanghai Yuanye Biotechnology Company, Xangai, Xina) durant 15 dies. Els ratolins simulats i TAC es van administrar amb una injecció intraperitoneal corresponent de solució salina normal.

2.2. Establiment del Model Animal.

Es va establir un model d'insuficiència cardíaca congestiva mitjançant TAC [29]. Breument, els ratolins van ser anestesiats mitjançant una injecció intravenosa de pentobarbital (50 mg/kg; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA) i es va connectar un ventilador després de la qual es va realitzar una toracotomia. L'aorta es va lligar amb un fil de seda 8-0 entre l'artèria dreta i l'artèria caròtida comuna esquerra i es va reduir al 25-30 per cent de l'àrea de la secció transversal original amb una agulla de 27 G.

2.3. Cultiu cel·lular.

Els miòcits HL{{0}} van ser proporcionats pel Centre Experimental de la Universitat de Medicina Tradicional Xinesa de Shandong. Les cèl·lules es van cultivar en un medi Claycomb que contenia un 10 per cent de sèrum fetal boví, 100 U/mL de penicil·lina/estreptomicina, 0,1 mM de noradrenalina i 2 mM de L-glutamina. Les cèl·lules es van cultivar a 37 graus i un 5 per cent de CO [30]. La glucosa es va comprar a Sigma-Aldrich. La quercetina es va obtenir de la Shanghai Yuanye Biotechnology Company. Les cèl·lules es van classificar aleatòriament en els quatre grups experimentals: (1) control, (2) glucosa alta (HG), (3) HG més quercetina i (4) HG més quercetina més si-SIRT5. Les cèl·lules HL-1 es van tractar amb glucosa alta (30 mmol/L) i quercetina (150 mg/L). Per a la transfecció d'ARN interferent petit (siRNA), es va utilitzar Lipofectamine RNAiMAX (Invitrogen, Carlsbad, CA, EUA) per transfectar siRNA de 50 nM a les cèl·lules HL-1 24 h abans del tractament. Tots els siRNA es van obtenir de Jikai Biology (Xangai, Xina).

2.4. Citometria de flux.

Per analitzar el nivell d'apoptosi, les cèl·lules HL-1 es van tornar a suspendre en solució salina tamponada amb fosfat (Gibco, Grand Island, NY, EUA), es van fixar amb etanol al 70 per cent durant 24 hores, es van rentar i després es van col·locar en iodur de propidi de 50 ug/mL. solució. Després de 30 minuts, es van tornar a suspendre les cèl·lules i es va realitzar una citometria de flux per detectar l'apoptosi tal com es va descriure anteriorment.

2.5.Assaig de viabilitat cel·lular.

La viabilitat de les cèl·lules HL-1 es va avaluar mitjançant un assaig MTT. Les cèl·lules es van sembrar en 12-plaques de pous a una densitat de 50,000 cèl·lules/pou. Després de 22 h, les cèl·lules es van complementar amb medi de creixement fresc i es van incubar durant 24 h, després de les quals es va determinar la viabilitat cel·lular mitjançant un assaig MTT [31].

2.6.Assaig immunoabsorbent lligat a enzims.

Es va utilitzar un kit d'assaig immunoabsorbent vinculat a enzims (ELISA) per analitzar quantitativament l'activitat d'enzims antioxidants i factors inflamatoris en homogeneïtats de teixit miocàrdic de ratolí i cèl·lules HL-1. Breument, es van recollir homogeneïtats de teixit miocàrdic i suspensions de cèl·lules HL-1.

2.7.Taxa de consum d'oxigen.

La taxa de consum d'oxigen de les cèl·lules HL-1 en diferents grups es va mesurar mitjançant un kit de prova de pressió mitocondrial de cèl·lules Seahorse XF (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, EUA), mentre que la taxa d'acidificació extracel·lular es va mesurar amb una glucòlisi Seahorse XF. kit d'assaig de velocitat (Agilent Technologies). Tots dos assajos es van realitzar segons les instruccions del fabricant. 2.8. PCR quantitativa en temps real. L'ARN total es va extreure mitjançant el reactiu TRIzol i es va analitzar la integritat de l'ARN mitjançant electroforesi en gel d'agarosa. L'ADNc de la primera cadena es va sintetitzar mitjançant un kit de síntesi d'ADNc iScript" (1 μL d'ARN total; Bio-Rad, Hercules, CA, EUA) en un volum total de 20 μL. Es va utilitzar un sistema CFX96 RT-PCR (Bio-Rad) per analitzar el nivell d'ADNc dues vegades utilitzant cebadors específics de 500 × 10-nM. En cada experiment, es va utilitzar ADNc mixt diluït contínuament per avaluar l'eficiència de l'anàlisi de PCR. L'expressió gènica es va quantificar en relació amb la mitjana geomètrica del gen domèstic l'expressió gènica es va amplificar a la mateixa mostra que el gen estudiat i l'expressió gènica es va determinar mitjançant el mètode [32] mitjançant l'2-AACT

2.9.Anàlisi estadística.

Les dades s'expressen com a mitjana ± desviació estàndard de la mitjana. Es va utilitzar l'anàlisi unidireccional de la variància per verificar les diferències entre diversos grups i es va realitzar la prova post hoc Student-Newman-Keuls. Es van utilitzar proves t de dues cues per comparar dos grups. L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant el programari SPSS 22.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL, EUA). La significació estadística es va establir a P<>

3. Resultats

3.1. La quercetina alleuja la hipertròfia miocàrdica i la disfunció cardíaca després del TAC. Els ratolins mascles C57BL/6J es van dividir aleatòriament en tres grups (control, operació TAC i operació TAC més quercetina). La quercetina es va administrar al grup TAC més quercetina (50 mg/kg, cada 12 h). Set setmanes després del TAC, aproximadament el 20 per cent dels ratolins del grup del model TAC i el 10 per cent dels del grup de tractament amb quercetina van morir. En comparació amb la del grup d'operacions simulades, la funció cardíaca del grup TAC es va deteriorar notablement després de 3 setmanes (figures 1 (a) -1 (i)). Tanmateix, la funció cardíaca dels ratolins tractats amb quercetina es va millorar en comparació amb els ratolins no tractats amb quercetina (figures 1(a)-1()).

A continuació, es va avaluar la hipertròfia del miocardi en ratolins TAC després del tractament amb TAC més quercetina mitjançant hematoxilina i eosina, WGA i tinció de TUNEL 8 setmanes després de TAC (figures 1 (j) -1 (m)). En comparació amb el grup d'operacions simulades, el grau d'hipertròfia cardíaca i hipertròfia de cardiomiòcits o mort en ratolins TAC va augmentar significativament (figures 1 (j) -1 (m)); tanmateix, aquest efecte es va reduir significativament després del tractament amb quercetina (figures 1 (j) -1 (m)).

3.2. La quercetina atenua la fibrosi miocàrdica i els nivells inflamatoris després del TAC.

Hem detectat el nivell de col·lagenasa I al miocardi de diferents grups per immunohistoquímica. El nivell de col·lagenasa I/II al miocardi del grup model va augmentar significativament després del TAC (figures 2 (h) -2 (i)); aquest efecte es va revertir per la quercetina (Figures 2(h)-2(I). També vam avaluar el grau de fibrosi miocàrdica en diferents grups mitjançant tinció de Masson. El grau de fibrosi miocàrdica en el grup model va ser

augmentar significativament després del TAC; el tractament amb quercetina va revertir aquest fenomen i va protegir el teixit del miocardi (figures 2 (a) i 2 (b)).

La fibrosi miocàrdica és un procés patològic complex causat principalment per una sobrecàrrega de pressió a llarg termini i reaccions inflamatòries. Molts factors proinflamatoris, com ara TGF-, TNF-, IL-13, IL{-18 i MMP, poden participar en la fibrosi del miocardi. Per tant, vam detectar l'abundància de factors proinflamatoris selectes (TNF-, IL-13 i IL{-18) ​​mitjançant ELISA, mentre que els nivells de transcripció de TGF- i MMP-9 es van detectar mitjançant RT-PCR. Els nivells d'expressió de TNF-, IL-13 i IL-18 i els nivells d'ARNm de TGF- i MMP-9 al grup model eren més alts que els del grup control (figures 2( c)-2(g)). La quercetina va revertir aquest fenomen i va inhibir la inflamació (figures 2(c)-2(g)). Per verificar si el mecanisme terapèutic de la quercetina està relacionat amb SIRT5 i IDH2, vam detectar l'ARNm i l'expressió de proteïnes de SIRT5 i IDH2. Els nivells d'expressió d'ARNm i proteïnes es van inhibir significativament després de TAC (figures 2(m)-2(p). La quercetina va revertir aquests efectes, cosa que indica que la quercetina s'adreça a SIRT5 i IDH2 per protegir contra la fibrosi miocàrdica i la insuficiència cardíaca (figures 2( m)-2(p)).

Per verificar encara més el mecanisme protector de la quercetina sobre la fibrosi miocàrdica o una lesió miocàrdica després del TAC, vam investigar la producció de ROS al teixit del miocardi i vam trobar que augmentava significativament després del TAC (figures 2 (k) i 2 (I), mentre que la quercetina va inhibir. Sobreproducció de ROs (figures 2(k) i 2()) Aquestes troballes suggereixen que l'efecte protector de la quercetina sobre la fibrosi miocàrdica o la lesió del miocardi està relacionat amb la regulació de l'homeòstasi redox.

3.3. La quercetina redueix la lesió per inflamació del HL-1 induïda per la glucosa mitjançant la regulació de l'estrès oxidatiu. Els resultats experimentals esmentats anteriorment van demostrar preliminarment que la quercetina pot millorar la funció cardíaca i inhibir el nivell de fibrosi miocàrdica en ratolins després de TAC. El seu efecte protector podria estar relacionat amb la regulació de SIRT5 i factors antiinflamatoris; tanmateix, no estava clar si aquests esdeveniments es produeixen mitjançant un mecanisme regulador directe. Per estudiar el mecanisme regulador de la quercetina en condicions d'alta glucosa, vam induir lesions de cèl·lules HL-1 per glucosa alta, vam tractar aquestes cèl·lules amb quercetina i vam eliminar SIRT5 amb siRNA. L'activitat cel·lular es va detectar mitjançant els assajos MTT i CCK-8, es van detectar nivells d'apoptosi mitjançant citometria de flux i es van detectar activitats de superòxid dismutasa (SOD), GSH, TrxR i malondialdehid (MDA) mitjançant ELISA. Hem utilitzat CCK-8 per analitzar la viabilitat de les cèl·lules HL-1 sota diferents concentracions de glucosa. Com es mostra a la figura 3 (j), la viabilitat cel·lular va disminuir significativament a una concentració elevada de glucosa de 30 mM. La MTT i la citometria de flux van revelar que les condicions d'alta glucosa van inhibir l'activitat cel·lular, van augmentar l'apoptosi i la producció de ROS i van accelerar la mort cel·lular (figures 3 (a) -3 (e)). En comparació amb la del grup control, l'estimulació alta en glucosa va augmentar l'activitat MDA i va inhibir l'activitat dels enzims antioxidants, com ara SOD, GSH i TrxR (figures 3 (f) -3 (i)).

La quercetina va inhibir l'activitat de MDA, va augmentar l'activitat de SOD, GSH i TrxR (figures 3 (f) -3 (I), va inhibir l'apoptosi i la producció de ROS (figures 3 (a) -3 (e )) i va millorar l'activitat cel·lular (Figura 3 (c)). Tanmateix, el tractament amb si-SIRT5 més quercetina va millorar encara més l'activitat de MDA, va augmentar el nivell d'apoptosi i producció de ROS i va inhibir l'activitat cel·lular (Figures 3 (a) { {8}}(i)). En conjunt, aquests resultats demostren que la quercetina regula el desequilibri en l'estat redox estimulat per la glucosa alta i protegeix els cardiomiòcits HL-1. Aquest efecte regulador pot estar directament relacionat amb SIRT5.

3.4. La quercetina redueix la lesió per inflamació del HL-1 induïda per la glucosa mitjançant la promoció de la modificació de la desucinilació relacionada amb SIRT5-.

L'estrès oxidatiu afecta directament l'estructura i la funció de les cèl·lules del miocardi i pot activar directament les molècules de senyalització associades a la fibrosi miocàrdica, com les MMP, provocant hipertròfia i apoptosi de les cèl·lules del miocardi, que està relacionada amb una producció excessiva de ROS, acompanyada d'una reacció inflamatòria. . L'excés de producció de ROS pot danyar les macromolècules mitocondrials en o prop dels seus llocs de formació. El dany estructural mitocondrial i el col·lapse funcional de la insuficiència cardíaca estan relacionats amb l'augment dels nivells de ROS, que es manifesta principalment com un augment del peròxid de lípids mitocondrials i una disminució de l'activitat enzimàtica dels complexos respiratoris mitocondrials I, III i IV. No obstant això, el metabolisme energètic en

FIGURA 2: La quercetina (Que) atenua la fibrosi del miocardi i els nivells inflamatoris després de la constricció aòrtica transversal (TAC). (a) Tinció de Masson. (b) Àrea fibròtica (per cent). (ce) Els nivells d'expressió d'IL-18, TNF- i IL-13 es van detectar mitjançant ELISA. (f, g) L'expressió d'ARNm de MMP{_9 i TGF-B es va detectar mitjançant RT -PCR.(hj)L'expressió de col·lagenasa (collage) I/Ill es va detectar mitjançant immunohistoquímica. (k, I) Canvis de ROS. (mp) Es va detectar l'expressió de proteïnes/ARN de SIRT5 i IDH2. Mitjana ± SD; * P<>

els mitocondris estan regulats per succinilació. Els resultats experimentals anteriors van establir que l'efecte terapèutic de la quercetina sobre la fibrosi del miocardi i la insuficiència cardíaca està relacionat amb SIRT1.

En l'estudi actual, l'anàlisi dels nivells d'ARNm de SIRT5 i IDH2 a les cèl·lules HL-1 estimulades amb alta glucosa i la immunoprecipitació van demostrar que l'expressió IDH2 a les cèl·lules HL-1 es va inhibir significativament després de l'estimulació alta en glucosa, mentre que el nivell de succinilació d'IDH2 va augmentar significativament (figures 4 (a) -4 (d)). A més, després de la intervenció de la quercetina, l'expressió d'ARNm de SIRT5 i IDH2 i el nivell de desuccinilació IDH2 van augmentar (figures 4 (a) -4 (d)). Per verificar encara més l'efecte de la succinilació mediada per SIRT5-a la cadena respiratòria mitocondrial, vam avaluar els complexos respiratoris mitocondrials I, III i IV. Després d'una estimulació alta en glucosa, els nivells d'aquests complexos es van reduir; tanmateix, la quercetina va revertir aquest fenomen (figures 4(e)-4(g)).

L'efecte regulador de la quercetina sobre el complex respiratori mitocondrial i la succinilació IDH2 també es va inhibir després del tractament si-SIRT5 (figures 4 (a) -4 (g)). Per tant, la desuccinilació d'IDH2 mediada per SIRT5-pot ser un mecanisme regulador important de la fibrosi del miocardi i la insuficiència cardíaca. A més, la quercetina pot millorar la resposta inflamatòria i la lesió per estrès oxidatiu mitjançant la desuccinilació d'IDH2 mediada per SIRT5-; tanmateix, el mecanisme regulador de l'homeòstasi mitocondrial requereix més anàlisis.

3.5. La quercetina redueix la lesió per inflamació del HL-1 induïda per la glucosa mitjançant la regulació del metabolisme de l'energia mitocondrial i el NLRP3.

El metabolisme energètic mitocondrial està regulat per succinilació. Tanmateix, la insuficiència cardíaca o la fibrosi miocàrdica causada per diversos factors implica un important mecanisme patològic d'estrès oxidatiu i trastorn del metabolisme energètic mitocondrial en estat inflamatori. Per tant, vam verificar els efectes reguladors de la quercetina sobre el metabolisme de l'energia mitocondrial i l'homeòstasi. L'anàlisi d'immunofluorescència va mostrar que NLRP3 s'expressava molt després de l'estimulació alta en glucosa, que es va revertir per la quercetina (figures 5 (f) i 5 (g)). A més, el tractament amb si-SIRT5 va eliminar l'efecte regulador de la quercetina sobre NLRP3 (figures 5 (f) i 5 (g)).

La regulació de l'homeòstasi mitocondrial està estretament relacionada amb l'activació de NLRP3. De fet, NF-xB pot limitar l'activació de NLRP3 eliminant els mitocondris danyats [33, 34]. Vam trobar que la quercetina afectava l'homeòstasi mitocondrial mitjançant la regulació de NLRP3. HL estimulat amb glucosa alta-1

les cèl·lules presentaven greus trastorns del metabolisme energètic mitocondrial. El nivell d'ATP, la respiració basal, la respiració màxima i la reserva respiratòria dels mitocondris es van reduir significativament. A més, l'obertura mPTP es va augmentar de manera anormal (figures 5 (a) -5 (e)). La quercetina va revertir aquests efectes i va restaurar el metabolisme energètic mitocondrial i el tancament de mPTP (figures 5 (a) -5 (e)). Tanmateix, el tractament si-SIRT5 va revertir la regulació induïda per la quercetina sobre el metabolisme energètic mitocondrial i el mPTP (figures 5 (a) -5 (e)). Per tant, l'excés de producció de ROS acompanyada d'inflamació i estrès oxidatiu pot provocar lesions per estrès oxidatiu mitocondrial i NLRP3 pot interactuar amb el metabolisme energètic mitocondrial. Els mitocondris poden ser el "cavall de Troia" de la inflamació, que és coherent amb els resultats d'un estudi anterior [35].

Aquest article està extret de Hindawi Oxidative Medicine and Cellular Longevity Volume 2021, article ID 5876841, 17 pàgines https://doi.org/10.1155/2021/5876841