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人口结构老龄化加剧是全球以及我国都在面对的重大卫生问题。衰老导致生理机能下降,促进一系列衰老相关疾病的发生,其中包括糖尿病和心血管功能紊乱。糖尿病是严重威胁人类健康的主要疾病之一,2011年调查世界人口中约有3.66亿糖尿病患者,并且其发病率近年来仍持续上升。缺血性心脏病目前仍是全世界死亡率来源的首要因素,而在糖尿病患者中心血管并发症也是造成死亡的最主要原因,超过50%糖尿病患者死于心血管并发症。能量限制(CR)是非基因干预途径中最有效的抗衰老方法。研究表明CR能够对多种衰老相关疾病的预防和治疗起到有益作用。SIRT1参与细胞在CR时的代谢反应和调控。SIRT1是一种NAD+依赖的脱乙酰酶,能够对组蛋白和很多转录因子脱乙酰化调节,包括NF-κB、p53、Fox Os、PGC-1α,并从而调节一系列细胞功能如细胞生存、衰老、自噬和代谢。小分子化合物ZLN005[2-(4-叔丁基苯基)苯并咪唑]是一种新发现的PGC-1α转录调节剂,在小鼠糖尿病模型中能够调节代谢水平起到保护作用,但是对于ZLN005是否能在心血管疾病中发挥作用未见研究报道。【研究目的】1.研究ZLN005是否能够保护心肌对抗高糖产生的损害;2.研究ZLN005是否能够调节巨噬细胞极化和胆固醇代谢;3.探讨ZLN005发挥作用的机制,初步做出新药开发的可行性评价。【研究方法】1.培养原代乳鼠心肌细胞,给予高糖刺激并使用ZLN005干预,观察细胞形态,检测细胞活性、细胞氧化应激水平、细胞自噬水平和凋亡比率;2.培养巨噬细胞,给予高胆固醇环境并用ZLN005干预,观察泡沫细胞形成情况、检测细胞内胆固醇含量;3.培养巨噬细胞并给予LPS刺激,检测ZLN005作用下细胞活性变化及M1和M2标志表达的情况;4.研究ZLN005对细胞内SIRT1表达的影响,及在ZLN005作用时特异性抑制SIRT1功能对细胞活力、细胞自噬和凋亡及胆固醇代谢、巨噬细胞极化的影响;5.通过分子对接分析ZLN005激活SIRT1的方式和结合能力并与其它SIRT1激动剂对比。【研究结果】1.在33m M高糖刺激下,培养的原代乳鼠心肌细胞活力下降、细胞氧化应激水平增高、细胞自噬下调,凋亡比率上升,给予ZLN005干预能够上调细胞自噬水平,减少应激,部分对抗高糖引起的细胞损害;2.在ox LDL-c作用下,Thp-1细胞来源的巨噬细胞形成泡沫细胞,同时给予ZLN005可见其减少了泡沫细胞内脂质成分比例,经检测证实ZLN005干预减少细胞内胆固醇含量;3.LPS引起Thp-1细胞来源的M2巨噬细胞向M1分化并降低细胞活力,添加ZLN005减少细胞活力下降的程度并减少M1标志即炎性因子的表达。4.ZLN005能够上调心肌细胞内SIRT1的m RNA和蛋白表达。特异性抑制SIRT1可消除ZLN005对自噬相关蛋白表达的影响,抑制ZLN005对高糖致细胞凋亡的保护作用。5.在Thp-1来源的巨噬细胞中,特异性抑制SIRT1导致ZLN005对LPS损害细胞活力和高脂促进泡沫细胞形成中的保护作用减少,增加了ZLN005作用组细胞内胆固醇水平。抑制SIRT1还对抗了ZLN005对巨噬细胞极化的影响,增加了M1标志的表达。ZLN005在对巨噬细胞中通过SIRT1调节ABCA1和ABCG1的表达;6.通过分子对接得出了ZLN005与SIRT1结合的可能方式和具体结合位置以及与ZLN005分子结构的具体关系,其结合能力强于多种SIRT1激动剂,并有以其结构为基础进行改进的可能,初步判断有进一步进行药物开发的可行性。【结论】1.ZLN005能够通过SIRT1途径对抗高糖造成的心肌细胞损伤,其机制可能与调节自噬抑制凋亡有关;2.ZLN005能够通过SIRT1途径调节Thp-1来源巨噬细胞胆固醇代谢,可能与增加ABCA1和ABCG1表达有关,并进一步减少巨噬细胞源性泡沫细胞内脂滴含量;3.ZLN005能够通过SIRT1途径调控Thp-1来源巨噬细胞极化,抑制其向M1分化;4.ZLN005增加心肌细胞内SIRT1转录和翻译,通过分子对接分析其可直接结合SIRT1起到变构激活效应,推测其结合能力强于多种SIRT1激动剂。