SIRT1下调介导纳米聚苯乙烯诱导肺纤维化的分子机制

目的明确SIRT1下调在聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)引起的肺泡上皮细胞(AECs)线粒体功能障碍和肺纤维化中的作用,阐明PS-NPs损伤AECs线粒体功能的上游分子事件,揭示SIRT1下调参与上述分子事件的作用方式和调控机制。材料和方法使用咽后壁滴注法建立小鼠PS-NPs呼吸道暴露模型,通过Masson染色和天狼星红染色等方法评估肺组Trichostatin A使用方法织纤维化水平,检测AECs中SIRT1表达水平及线粒体功能变化。构建体外PS-NPs暴露AECs模Erastin体外型,检测细胞毒性与线粒体功能相关指标,明确PS-NPs对线粒体功能的影响。检测PS-NPs对SIRT1表达的影响,并从转录、翻译、蛋白质降解等角度阐明SIRT1的调控机制。应用蛋白质谱技术结合免疫沉淀等方法明确SIRT1的相互作用蛋白。最后,通过体内外过表达SIRT1来验证其下调介导PS-NPs诱导AECs线粒体自噬功能障碍及肺纤维化的作用。结果 4周PS-NPs呼吸道暴露可引起小鼠肺组织发生肺纤维化,AECs线粒体功能障碍及SIRT1表达下调。PS-NPs可以诱导体外肺泡上皮细胞活力下降、线粒体功能障碍和SIRT1下调。而在小鼠肺AECs上特异性过表达SIReggshell microbiotaT1能有效减轻PS-NPs诱导的肺纤维化和线粒体功能障碍。体外过表达SIRT1减轻PS-NPs诱导的细胞毒性和线粒体损伤。PS-NPs促进SIRT1经由蛋白酶体降解,提示PS-NPs通过泛素蛋白酶体降解调控SIRT1表达。通过蛋白质谱及免疫共沉淀对SIRT1的互作蛋白鉴定PHB2(线粒体自噬受体)是SIRT1的新互作蛋白。SIRT1抑制剂或PS-NPs暴露增加了PHB2的乙酰化水平,提示SIRT1作为PHB2的乙酰基转移酶,调控PHB2的乙酰化。结论纳米塑料促进SIRT1蛋白酶体降解,继而诱导线粒体损伤,肺泡上皮细胞受损,最终促进肺纤维化发生。该过程可能与PHB2乙酰化调控有关。