摘要
香烟烟雾是慢性阻塞性肺疾病(COPD)的主要致病因素,可诱导全身性炎症反应和氧化应激,导致骨骼肌萎缩和收缩功能下降。可溶性环氧化物水解酶(sEH)是一种参与花生四烯酸代谢的关键酶,在调节炎症和氧化应激中发挥重要作用。本研究旨在探讨sEH是否通过调控Irisin/SIRT3通路改善香烟烟雾诱导的小鼠骨骼肌功能障碍,为开发新的治疗策略提供理论依据。
实验选用8-10周龄C57BL/6J野生型(WT)和sEH基因敲除(sEH-/-)小鼠,随机分为对照组、香烟烟雾暴露组(CS组)和sEH-/-香烟烟雾暴露(sEH-/-+CS)组。通过全身香烟烟雾暴露(每天2次,每次1小时,持续8周)联合LPS(每周2次,持续2周)刺激建立香烟烟雾小鼠模型。实验过程中监测小鼠体重变化和一般状态。通过检测肺功能、肌力(握力、腓肠肌收缩力)、肌纤维形态(HE染色)、炎症因子(ELISA)及线粒体结构(电镜)等评估小鼠骨骼肌功能。通过Western blot和qPCR分析MyHC、Irisin、SIRT3表达以怕评估Irisin/SIRT3通路的作用。
香烟烟雾暴露明显降低小鼠肺功能,增加骨骼肌内炎症水平并减弱小鼠骨骼肌肌力。敲除sEH基因可明显抑制小鼠骨骼肌内炎症反应水平,并改善小鼠肌力及肌纤维形态,同时降低肌萎缩标志物MuRF1和MAFbx的表达。而基因和蛋白水平均显示这一改善可能与上调的Irisin/SIRT3表达相关。
本研究推论sEH可以通过调节Irisin/SIRT3通路在香烟烟雾诱导的骨骼肌功能障碍中发挥关键作用。Irisin作为一种肌肉因子,可能通过激活SIRT3依赖的线粒体功能保护途径,减轻氧化应激和炎症反应,从而改善骨骼肌收缩功能。这些发现为开发靶向sEH-Irisin/SIRT3轴的治疗策略提供了重要依据。但sEH对Irisin/SIRT3通路及骨骼肌功能的具体调节机制仍有待进一步在细胞实验中加以研究。