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IF 17.5!中南大学湘雅医院王伟/潘柏宏团队Nature 子刊发文揭示SIRT7去乙酰化SRF抗腹主动脉瘤新机制
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腹主动脉瘤(AAA)是一种危及生命的心血管疾病,目前尚无有效的药物治疗手段。组蛋白去乙酰化酶(HDAC)是心血管病理生理过程的关键调控分子,但各个 HDAC 亚型在腹主动脉瘤发生过程中的作用仍尚不明确。2026 年 7 月,中南大学湘雅医院王伟、潘柏宏教授团队在 Nature 子刊 Experimental & Molecular Medicine ( EMM, IF 17.5 ) 上发表题为 "Deacetylation of SRF catalyzed by SIRT7 protects against abdominal aortic aneurysm formation" 的文章。研究确定 sirtuin 7(SIRT7)是人类 AAA 组织中 18 个 HDAC 家族成员中下调最显著的亚型,揭示 SIRT7 介导的 SRF-K154 去乙酰化在限制 AAA 进展中发挥关键作用,并提示补充烟酰胺单核苷酸(NMN)可能是一种有前景的 AAA 治疗策略。

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基因信息:Sirt7:沉默信息调节因子 2 蛋白家族(sirtuin 家族)成员之一;Srf:血清应答因子;

实验动物:ApoE-/- 小鼠、ApoE-/-Sirt7 Δ SMC

病毒产品:AAV9-SM22 α -Sirt7;AAV9-SM22 α -Srf-K150R;AAV9-SM22 α -Srf-K150Q;AAV9-EV;

注射方式:尾静脉注射

病毒用量:4x10^12 vg/kg

AAV 介导的 SIRT7 过表达验证

部分研究结果

1.VSMC 特异性 SIRT7 过表达改善 AAA 形成

对 18 种 HDAC 亚型进行 qPCR 筛查,发现 SIRT7 是人 AAA 中下调最显著的亚型;mRNA、蛋白、免疫荧光检测均证实人 AAA 组织 SIRT7 表达降低;在 AngII、CaCl2 两种独立小鼠 AAA 模型中,动脉瘤血管中 SIRT7 同样显著下调。研究团队建立了全身性 Sirt7 敲除小鼠,在 AngII 诱导的 AAA 模型中,Sirt7-/- 小鼠表现为主动脉直径显著增大,AAA 发生率、破裂率和死亡率明显升高,弹力纤维降解更严重,但不影响血压、体重或血脂谱;在 CaCl2 模型中同样观察到 AAA 加重。对全身性 Sirt7 敲除小鼠的动脉瘤组织进行 RNA-seq 测序,显示差异基因显著富集于血管平滑肌收缩通路。随后构建 VSMC 特异性 Sirt7 敲除小鼠,复现了 AAA 加重表型。为进一步验证 SIRT7 的病理作用,团队利用 AAV9-SM22 α 载体在 ApoE-/- 小鼠的 VSMC 中过表达 Sirt7,可显著抑制主动脉扩张,降低 AAA 发生率、破裂率及死亡率,保留弹性纤维完整性,恢复 VSMC 收缩标志物表达,证实了 SIRT7 的血管保护功能。

SIRT7 通过调节 VSMC 表型转换防止 AngII 诱导的 AAA 形成

2.SIRT7 直接脱乙酰化 SRF-K154 以维持 VSMC 收缩表型

体外实验结果表明,SIRT7 通过其去乙酰化酶活性在血管平滑肌细胞中维持收缩表型,其保护功能严格依赖于酶活性。Co-IP、GST pull-down 及质谱证实 SIRT7 与 SRF 直接相互作用;敲低 SRF 后 SIRT7 无法维持 VSMC 收缩表型,证明 SRF 是 SIRT7 调控该表型的关键下游效应分子。研究团队在 HASMC 中检测到 SRF 存在乙酰化修饰,且该修饰在 PDGF-BB 刺激下增强,但可被 SIRT7 过表达逆转;SIRT7 敲低则升高 SRF 乙酰化水平。SIRT1/SIRT6 敲低不影响 SRF 乙酰化,提示该修饰具有 SIRT7 特异性。通过质谱鉴定,人 SRF-K154(小鼠对应同源位点为 K150)为乙酰化位点;体外去乙酰化实验(使用合成乙酰化肽段)证实 SIRT7 可直接去除 K154 位点的乙酰化修饰。SRF-K154 的去乙酰化状态(而非乙酰化)是维持 VSMC 收缩表型的关键分子开关。进一步研究表明,SIRT7 通过对 SRF-K154 位点去乙酰化,抑制 SRF 的泛素 - 蛋白酶体降解,从而稳定 SRF 蛋白水平,维持其转录调控功能。

SIRT7 在体外通过脱乙酰化 SRF 调节 VSMC 表型转换

3. 去乙酰化 SRF 的过表达减缓 AAA 的形成

接下来,研究人员确定了 SRF 降解的亚细胞位置。数据显示,SRF 泛素化主要发生在细胞质中,且在 PDGF-BB 刺激后增加;SIRT7 介导的 K154 去乙酰化阻止 SRF 核输出,而 K154 乙酰化则促进其核输出。SIRT7 敲低显著增强 PDGF-BB 诱导的 SRF 核输出,而 SIRT7 过表达则显著抑制该过程。对候选核输出蛋白 XPO1/4/5/7 进行系统性敲低筛选,发现仅 XPO1 敲低可阻断 PDGF-BB 诱导的 SRF 核输出。SIRT7 通过去乙酰化 K154 抑制 SRF 与 XPO1 的结合,阻止 SRF 核输出,从而将其保留在核内增强其转录活性。在体内回补实验中,研究团队将 AAV9-SM22 α - 空载体(EV)、Srf-K150R 或 Srf-K150Q 分别导入 VSMC 特异性 Sirt7 敲除小鼠中,结果显示 Srf-K150R 显著减轻主动脉扩张,降低 AAA 发生率、破裂率及死亡率,保护弹力纤维完整性,恢复 VSMC 收缩标志物表达;而 Srf-K150Q 无保护效果,证明 SIRT7 的保护作用依赖于 SRF-K154(小鼠 K150)位点的去乙酰化。最后,研究团队评估了药理学激活 SIRT7 是否可抑制 AAA 形成,使用 NAD+ 前体 NMN 在 AAA 诱导前进行预防性给药,在两种 AAA 小鼠模型中均显著抑制动脉瘤形成并恢复 VSMC 收缩表型,证实了 NMN 作为 AAA 治疗策略的可行性。

去乙酰化 SRF-K154 的过表达可缓解主动脉瘤

研究结论

综上所述,本研究将 SIRT7 鉴定为 AAA 发病机制的潜在核心调控因子。研究确立了 SRF 为其底物,并证明 SIRT7 介导的 SRF-K154 去乙酰化对 SRF 的转录活性和蛋白稳定性至关重要。这些发现揭示了一个调控主动脉完整性的保守信号轴。此外,NAD+ 补充作为一种合理的非手术治疗策略应运而生。这些发现增进了对 AAA 生物学机制的认识,并凸显了 SIRT7-SRF 轴作为一个有前景的治疗靶点。

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