芝麻素通过激活SIRT5/FOXO3a通路抑制氧化应激与自噬缓解敌草快急性肾损伤的机制研究

　　本综述系统阐述了芝麻素（Sesamin）通过靶向SIRT5（线粒体去乙酰化酶）激活FOXO3a信号通路，显著抑制敌草快（Diquat）诱导的活性氧（ROS）生成、线粒体损伤、细胞凋亡（Apoptosis）与自噬（Autophagy），为急性肾损伤（AKI）的防治提供了新颖的药理机制与治疗策略。

　　

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Reagents

芝麻素（Sesamin，CAS号607-80-7）和敌草快（Diquat，CAS号6385-62-2）购自Med Chem Express（MCE）生物技术公司。CCK-8检测试剂盒（GK10001）购自GLPBIO（美国）。SIRT5（15122–1-AP）、FOXO3a（10849–1-AP）、Bcl2（12789–1-AP）、Bax（50599–2-Ig）、LC3B（14600–1-AP）和p62（18420–1-AP）多克隆抗体购自Proteintech（武汉）。乙酰化FOXO3a（Ac-FOXO3a）多克隆抗体购自Bioss公司。

SIRT5参与敌草快诱导的HK-2细胞凋亡与自噬

为建立敌草快诱导的细胞损伤模型，本研究用不同浓度敌草快（0–500?μM）处理人肾小管上皮细胞（HK-2细胞）24小时，并通过CCK8法检测细胞活力。如图1A所示，敌草快以剂量依赖方式抑制细胞活力。选择300?μM敌草快（使细胞活力降低60%）进行后续细胞毒性研究。为探究Sirtuin家族在敌草快诱导细胞损伤中的作用，我们检测了SIRT3、SIRT4和SIRT5的表达水平。结果显示，敌草快处理轻微上调了SIRT5的表达，而SIRT3和SIRT4变化不显著。通过SIRT5敲低和过表达实验进一步验证：SIRT5敲低加剧了敌草快诱导的细胞毒性，而SIRT5过表达则显著缓解了这一现象，表明SIRT5在细胞防御机制中发挥关键作用。

Discussion

敌草快以其强效产生活性氧（ROS）的能力闻名，包括过氧化氢（H₂O₂）、超氧化物（O₂^?）及相应自由基（羟基·OH和超氧阴离子O₂^•?）。敌草快引发的氧化应激可通过炎症、凋亡、自噬等多途径导致细胞与组织损伤。在文昌鸡和大鼠急性敌草快中毒模型中，可观察到明显的肾脏组织病理损伤与功能异常。本研究首次揭示SIRT5/FOXO3a通路在敌草快肾毒性中的核心调控作用：敌草快轻微上调SIRT5并激活FOXO3a去乙酰化与核转位，而芝麻素通过直接结合SIRT5（关键位点PHE70）增强该通路活性，进而抑制ROS生成、线粒体功能障碍、凋亡与自噬，最终缓解急性肾损伤。

Conclusion

综上所述，氧化应激、细胞凋亡和自噬共同参与了敌草快诱导的急性肾损伤。敌草快可轻微上调HK-2细胞中SIRT5和FOXO3a的表达以增强细胞防御能力，同时促进FOXO3a去乙酰化与核转位。芝麻素能够直接结合SIRT5（其PHE70残基为关键结合位点），并通过进一步激活SIRT5/FOXO3a通路，显著减轻敌草快诱导的ROS生成、线粒体损伤、凋亡与自噬。该研究为芝麻素作为敌草快中毒的潜在治疗剂提供了坚实的理论依据。