The role and mechanism of SIRT1-mediated ferroptosis in postoperative cognitive dysfunction of aged mice

Liu Bao-Lin ,  

Cao Wei-Fu ,  

摘要

L'objectif de l'étude est d'examiner le rôle et le mécanisme d'action de sirtuine 1 (SIRT1) sur les troubles cognitifs postopératoires (POCD) chez les souris âgées après une anesthésie au sévoflurane (SEV). Méthodes (1) Des mâles vieillissants C57BL/6 (15 mois) ont été répartis au hasard en groupe témoin (n=8) et groupe SEV (n=24); l'expression de SIRT1 dans le tissu hippocampique des souris du groupe SEV a été étudiée par Western blotting à 1, 3 et 7 jours après une exposition à 2% de SEV.(2) Des mâles C57BL/6 de 15 mois ont été répartis en groupes AAV-GFP, AAV-SIRT1, SEV+AAV-GFP et SEV+AAV-SIRT1, par 20 individus dans chaque groupe. Des vecteurs viraux AAV-SIRT1 et AAV-GFP de contrôle ont été introduits dans le cerveau des souris correspondantes. Apres 5 jours, les souris ont été exposées à 2% de SEV pendant 5 heures. La mémoire spatiale des souris avant et après l'exposition à SEV a été évaluée à l'aide du test de Morris water maze; le niveau d'apoptose des neurones dans l'hippocampe a été évaluée par marquage TUNEL; l'expression de SIRT1, du transporteur de la cystéine SLC7A11 (xCT) et de la glutathion peroxydase 4 (GPX4) dans le tissu hippocampique a été étudiée par Western blotting.(3) Les neurones de l'hippocampe des souris ont été répartis en groupe témoin, groupe AAV-SIRT1, groupe Fer-1, groupe SEV, groupe SEV+AAV-SIRT1 et groupe SEV+Fer-1. Les neurones des groupes SEV, SEV+AAV-SIRT1 et SEV+Fer-1 ont été exposés à 5% de SEV pendant 4 heures, tandis que les neurones des groupes SEV+AAV-SIRT1 et SEV+Fer-1 ont été transfectés avec un vecteur viral SIRT1 ou traités avec Fer-1 avant cela. Le degré d'apoptose cellulaire a été évalué par marquage au propidium iodide (PI), le taux de malondialdéhyde (MDA) et la teneur en fer ont été déterminés par ELISA, et le niveau de formes réactives de l'oxygène (ROS) a été mesuré à l'aide de sondes fluorescentes. Résultats (1) les résultats du Western blotting ont montré que chez les souris du groupe SEV, le niveau d'expression de la protéine SIRT1 dans l'hippocampe a considérablement diminué par rapport au groupe témoin (P<0.05).(2) les résultats du test de Morris water maze ont montré que chez les souris des groupes SEV+AAV-GFP et SEV+AAV-SIRT1, le temps de latence d'évitement et le nombre de traversées de la plate-forme d'origine ont considérablement augmenté par rapport au groupe AAV-GFP (P<0.05); par rapport au groupe SEV+AAV-GFP, le temps de latence d'évitement du groupe SEV+AAV-SIRT1 a considérablement diminué (P<0.05), et le nombre de traversées de la plate-forme d'origine le septième jour a considérablement augmenté (P<0.05) ou (P<0.01). Les résultats du marquage TUNEL, du Western blotting et de l'immunocytochimie ont montré qu'aux groupes SEV+AAV-GFP et SEV+AAV-SIRT1, le nombre d'apoptose des neurones de l'hippocampe a augmenté, l'expression des protéines Bax et cleaved-caspase-3 a augmenté, et l'expression des protéines Bcl-2, GPX4 et xCT a diminué(P<0.05) ou (P<0.01) ou (P<0.001); par rapport au groupe SEV+AAV-GFP, le nombre d'apoptose des neurones du groupe SEV+AAV-SIRT1 a diminué, l'expression des protéines Bax et cleaved-caspase3 a diminué (P<0.05), et l'expression des protéines Bcl-2, GPX4 et xCT a augmenté (P<0.05).(3) les résultats du marquage PI et de l'ELISA ont montré que chez les souris du groupe SEV, le pourcentage de marquage positif des neurones de l'hippocampe, le niveau de MDA et la teneur en fer ont tous considérablement augmenté (P<0.05) ou (P<0.01) ou (P<0.001); par rapport au groupe SEV, le pourcentage de marquage positif des neurones, le niveau de MDA, la teneur en fer et le niveau de ROS des groupes SEV+AAV-SIRT1 et SEV+Fer-1 ont tous considérablement diminué (P<0.05) ou (P<0.01). Conclusions L'anesthésie au sévoflurane peut diminuer le niveau d'expression de SIRT1 dans l'hippocampe et les neurones de souris âgées; L'augmentation du niveau de SIRT1 peut atténuer la mort neuronale et la mort par le fer induites par l'exposition au SEV.

关键词

silent information regulator of transcription 1;ferroptosis;aged mice;sevoflurane;cognitive function

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