
Autophagy:褪黑素促进线粒体自噬减轻脓毒症肾损伤

脓毒症急性肾损伤是危重症病人常见的并发症之一,病死率高,预后差。目前临床上SAKI 的治疗没有针对性治疗方法,迫切需要探索更为安全、有效的治疗策略。肾小管上皮细胞(RTECs)的线粒体损伤在SAKI的发生发展中起着关键作用。蛋白乙酰化水平的增加可以诱导自噬抑制和线粒体损伤。而SIRT3(sirtuin 3)是一种主要的线粒体去乙酰化酶。研究表明,褪黑素是SIRT3的一种有效激动剂,能有效保护线粒体,这提示褪黑素是一种很有前途的治疗急性肾损伤(SAKI)的药物,但其中潜在的作用机制尚不清楚。
首先,作者团队在发现在SAKI后患者血浆的褪黑素水平反应性增加,但SAKI患者的血浆褪黑素水平与RTECs线粒体损伤成负相关,与急性肾损伤恢复成正比。
接下来,作者团队明确了褪黑素对SAKI的保护作用依赖于SIRT3和线粒体自噬流通量。褪黑素通过SIRT3提高CLP小鼠的生存率,改善肾功能,减轻肾损伤及细胞线粒体损伤,从而起到改善SAKI。此外,褪黑素可以通过SIRT3增加SAKI中线粒体自噬流通量从而改善SAKI。
随后,作者团队探索了褪黑素激活SIRT3改善SAKI的潜在机制。首先,考虑到线粒体损伤与线粒体蛋白的乙酰化密切相关,作者团队发现褪黑素显著降低了SAKI小鼠模型中线粒体蛋白的乙酰化水平。并且根据co-IP/MS的结果以及既往的文献筛选,结合蛋白质的线粒体定位、分子量,以及进一步的实验证实了,作者团队发现褪黑素可以诱导SIRT3与TFAM的物理相互作用从而去乙酰化TFAM-K154位点。进一步构建了TFAM-K154位点的突变,证实了在SAKI中TFAM-K154位点是褪黑素通过SIRT3去乙酰化TFAM的关键位点。最后,通过免疫印迹和mKeima分析得出,SIRT3诱导的TFAM-K154去乙酰化是褪黑素促进线粒体噬通量的必要环节。
综上所述,该团队的主要研究结果表明,褪黑素通过SIRT3介导的TFAM去乙酰化促进线粒体自噬,从而减轻脓毒症诱导的急性肾损伤,揭示了褪黑素以前未被重视的作为SIRT3激动剂的新的作用机制,为褪黑素在SAKI的临床治疗提供了理论依据和分子靶点。
