JACS：人参皂苷RC (Sirt1激动剂) 改善心脏和神经功能

导读靶向SIRT1信号通路可改善葡萄糖有氧代谢和线粒体生物合成以抵抗心脏和神经损伤。人参皂苷RC已被证实具有靶向线粒体功能，但在生理或缺血/再灌注(I/R)损伤条件下，人参皂苷RC如何与SIRT1相互作用调节心肌细胞和神经元的能量代谢还没有明确的研究。在这里，作者证实了RC与SIRT1残基之间的相互作用，促进了SIRT1的活性。人参皂苷RC显著促进心肌细胞和神经元线粒体的生物发生并增加电子传递链复合体II-IV的水平。同时，人参皂苷RC预处理增加了两种细胞模型中ATP的产生、葡萄糖摄取以及己糖激酶I/II和线粒体丙酮酸载体I/II的水平。此外，人参皂苷RC还激活PGC1α途径，诱导线粒体生物合成。更重要的是，人参皂苷RC通过sirt1修复介导减少心肌和神经元I/R模型中PGC1α乙酰化来减少线粒体损伤和凋亡。综上所述，体内外研究表明，人参皂苷RC作为SIRT1激活剂，在正常和I/R损伤条件下促进能量代谢，改善心脏和神经保护功能，为人参皂苷RC作为保护剂的分子机制提供了新的认识。论文ID题目：A SIRT1 Activator, Ginsenoside Rc, Promotes Energy Metabolism in Cardiomyocytes and Neurons译名：SIRT1激动剂人参皂苷RC促进心肌细胞和神经元能量代谢期刊：J Am Chem SocIF：14.612发表时间：2021.1.13通讯作者单位: 长春中医药大学DOI号：https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c10836主要内容作者首先从人参根中分析了23种商品人参皂苷，利用分子对接技术筛选SIRT1激活剂。用Glide软件将不同类型的人参皂苷对接到变构区(αHelix(H)1-Turn(T)-H2-T-H3)的4ZZJ(PDB酶)中，根据配体4TQ评价SIRT1变构区的亲和力。23种人参皂苷与原人参二醇、原人参三醇、齐墩果酸和C-17侧链SIRT1酶的G分数、对接分数和结合位点如图一所示。最终，作者发现人参皂苷RC与结合口袋有很好的相互作用来激活SIRT1。

图一：人参皂苷RC结合并促进SIRT1活性为了验证人参皂苷RC的SIRT1活性，作者分析了两种大鼠来源的黑腹果蝇细胞系和小鼠组织中SIRT1的mRNA和蛋白水平。RC对H9c2细胞和分化的PC12细胞SIRT1蛋白水平有明显的促进作用。同样，Western blot和免疫化学染色显示，人参皂苷RC显著增加小鼠脑组织中的dSir2(果蝇中SITR1的同源物)和小鼠脑和心脏组织中SIRT1的水平。综上所述，这些数据表明人参皂苷RC促进心肌细胞和神经元中SIRT1的表达。

图二：人参皂苷RC在体外和体内模型中促进SIRT1激活为了进一步观察人参皂苷RC对能量合成和代谢的影响，用显微镜、定量PCR(QPCR)和Western blot对线粒体生物合成和氧化磷酸化(OXPHOS)复合体进行了分析。利用共聚焦显微镜，观察到RC主要表现出心肌细胞线粒体含量的增加。同样，透射电镜下的超微结构分析表明，RC预处理使线粒体数量显著增加，但对线粒体大小无明显影响。鉴于RC可促进线粒体功能，作者进一步评价了人参皂甙RC对心肌细胞和神经元ATP生成和耗氧率(OCR)的影响。RC可显著增加H9c2、原代心肌细胞、原代神经元和PC12细胞的ATP含量。在用RC处理的黑腹果蝇的脑组织中也观察到了类似的ATP含量的发现。此外，RC使H9c2细胞和神经元的基础OCR显著升高。更重要的是，在未处理和处理的h9c2细胞中，作者对寡霉素(ATP合成酶抑制剂)、羰基氰化物4-(三氟甲氧基)苯腙(Fccp)和鱼藤酮与抗霉素A(复合体III抑制剂)的刺激反应进行了生物能量谱分析。在寡霉素存在的情况下，RC增加ATP的产生，随后增加最大呼吸能力(MRC)以响应FCCP。当线粒体呼吸被ETC复合抑制剂完全抑制时，RC可增强H9c2细胞的备用呼吸量(SPC)。以上结果表明，人参皂苷RC可促进ATP生成和线粒体呼吸能力。

图三：人参皂苷RC增加心肌和神经元线粒体含量及复合蛋白表达总结本研究明确表明人参皂苷RC是sirt1激活剂，可通过激活sirt1-pgc1α途径而不增加活性氧的产生，促进健康心肌细胞、神经元、果蝇和小鼠的葡萄糖摄取、丙酮酸代谢和线粒体生物合成。更重要的是，作者发现人参皂苷RC的这种作用可以通过SIRT1的修复来支持心肌细胞和神经元减少I/R孵育所造成的损伤。总之，作者首次系统地探讨了人参皂苷RC对心脏和神经保护作用的分子机制，这可能对缺血性疾病的预防和治疗具有重要意义。原文链接https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c10836参考文献1.Stanley, W. C.; Chandler, M. P. Energy metabolism in the normal and failing heart: potential for therapeutic interventions. Heart Failure Rev. 2002, 7 (2), 115−30国自然标书专家一对一线上评审与修改如何进行？（网络评审与修改正在预约中）医药加平台已经为上千位学员培训过国自然标书，其中相当一部分学员都已经拿到了青年，地区，面上基金。医药加平台有上百位国自然评审专家（以医学部与生命科学部为主），都具有丰富的国自然标书评审经验，专家一对一辅导修改，标书命中率在40~50%以上！第一步：写好标书后先让医药加国自然评审专家做标书预评审医药加学习班可以为您匹配到相关领域的国自然专家做预评审，看看你标书的创新性与可行性如何？关键致命问题有哪些？（可以选择文字评审还是视频会议评审）第二步：经过预评审后，与专家线上一对一辅导修改经过专家评审之后，如有命中标书的希望，再做专家一对一互动修改辅导，可以大大提升标书的命中率！咨询联系人：医药加金老师，电话[phone]扫码咨询报名2020年国自然报喜！下面的医药加学员，刚获知自己已经命中基金后，就特地来向医药加金老师报喜！再次祝贺这些学员，也感谢医药加专家教授团队的辛苦辅导！

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