Аннотация
Введение. Сиртуины (SIRTs) – это NAD+-зависимые гистоновые деацетилазы, вовлеченные во внутриклеточную регуляцию множества биологических процессов, включая репарацию ДНК, аутофагию, воспаление, защиту от окислительного стресса и метаболизм, связанные с возраст-ассоциированными заболеваниями, в том числе дермальным старением. Сниженный уровень содержания данных белков в тканях коррелирует с прогрессией эндотелиальной дисфункции и клеточного старения, что делает сиртуины перспективными мишенями для профилактики и терапии возрастных патологий. Актуальна разработка стратегий активации экспрессии SIRT-1, -3, -6 в клетках для ингибирования процессов старения. Влиять на экспрессию генов сиртуинов способен природный флавоноид кверцетин, обладающий доказанной геропротекторной эффективностью. Цель исследования. Изучить модулирующее действие кверцетина в составе гиалуронанового геля на экспрессию эндогенных геропротекторных белков SIRT-1, -3, -6 в культуре фибробластов кожи человека при развитии инфламэйджинга. Материал и методы. Исследование выполнено на клеточных культурах фибробластов кожи человека с моделированием инфламэйджинга генотоксического стресса путем воздействия УФ-облучением. В ростовые культуры вводили 1 мл гидрогелевого препарата с кверцетином, получив 3 исследуемые группы клеток. Для визуализации в них содержания сиртуинов применили методы иммуноцитохимии и иммунофлуоресцентной конфокальной микроскопии. Полученные изображения анализировали с помощью программы ImageJ. Относительную площадь экспрессии рассчитывали, как площадь экспрессии маркера к общей площади поля зрения. Статистическую обработку проводили в Origin. Результаты. Ревитализант с гиалуронаном и кверцетином показал эффективное повышение уровня SIRT-1, -3, -6 в сенесцентных клетках кожи. Заключение. Активатор биомаркеров антистарения дермы SIRT-1, -3, -6 кверцетин обладает терапевтическим потенциалом в лечении возрастных патологий. Избирательная фармакологическая модуляция активности сиртуинов в фибробластах кожи с помощью кверцетина представляется эффективным и перспективных способом замедления дермального старения.
Авторы и аффилиации
А.Д. Косова(1, 2), Е.С. Миронова(1–4), Ю.И. Белова(1, 3), А.О. Дробинцева(1, 5), В.Н. Хабаров(6)
1-ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии»
Министерства здравоохранения Российской Федерации, Российская Федерация, 191036,
Санкт-Петербург, Лиговский проспект, д. 2–4; 2-ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский
университет ИТМО», Российская Федерация, 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр.,
д. 49, лит. А; 3-АННО ВО научно-исследовательский центр «Санкт-Петербургский институт
биорегуляции и геронтологии», Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3; 4-ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет», Российская Федерация,
199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7–9; 5ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский
государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения
Российской Федерации, Российская Федерация, 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, 2;
6АНО «Научно-исследовательский центр гиалуроновой кислоты», Российская Федерация,
119146, Москва, Комсомольский пр., 38/16
Литература
Shi M.Q., Xu Y., Fu X., Pan D.S., Lu X.P., Xiao Y., Jiang Y.Z. Advances in targeting histone deacetylase for treatment of solid tumors. J. Hematol Oncol. 2024; 17 (1): 37. DOI: 10.1186/s13045-024-01551-8
You Y., Liang W. SIRT1 and SIRT6: The role in aging-related diseases. Biochim Biophys Acta BBA. Mol Basis Dis. 2023; 1869 (7): 166815. DOI: 10.1016/j.bbadis.2023.166815
Kupis W., Pałyga J., Tomal E., Niewiadomska E. The role of sirtuins in cellular homeostasis. J. Physiol Biochem. 2016; 72 (3): 371–80. DOI: 10.1007/s13105-016-0492-6
Wu Q.J., Zhang T.N., Chen H.H., Yu X.F., Lv J.L., Liu Y.Y., Liu Y.S. et al. The sirtuin family in health and disease. Signal Transduct Target Ther. 2022; 7 (1): 402. DOI: 10.1038/s41392-022-01257-8
Zhao W., Sui M., Chen R., Lu H., Zhu Y., Zhang L., Zeng L. SIRT3 protects kidneys from ischemia-reperfusion injury by modulating the DRP1 pathway to induce mitochondrial autophagy. Life Sci. 2021; 286: 120005. DOI: 10.1016/j.lfs.2021.120005
. Covarrubias A.J., Perrone R., Grozio A., Verdin E. NAD+ metabolism and its roles in cellular processes during ageing. Nat Rev Mol. Cell. Biol. 2021; 22 (2): 119–41. DOI: 10.1038/s41580-020-00313-x
Ministrini S., Puspitasari Y.M., Beer G., Liberale L., Montecucco F., Camici G.G. Sirtuin 1 in Endothelial Dysfunction and Cardiovascular Aging. Front Physiol. 2021; 12: 733696. DOI: 10.3389/fphys.2021.733696
8. Song Y., Wu Z., Zhao P. The protective effects of activating Sirt1/NF-κB pathway for neurological disorders. Rev Neurosci. 2022; 33 (4): 427–38. DOI: 10.1515/revneuro-2021-0118
Sun H.J., Xiong S.P., Cao X., Cao L., Zhu M.Y., Wu Z.Y., Bian J.S. Polysulfide-mediated sulfhydration of SIRT1 prevents diabetic nephropathy by suppressing phosphorylation and acetylation of p65 NF-κB and STAT3. Redox Biol. 2021; 38: 101813. DOI: 10.1016/j.redox.2020.101813
. Пухальская А.Э., Дятлова А.С., Линькова Н.С., Кветной И.М. Сиртуины: роль в регуляции окислительного стресса и патогенезе нейродегенеративных заболеваний. Успехи Физиологических Наук. 2021; 52 (1): 90–104. DOI: 10.31857/S0301179821010082 [Pukhalskaya A.E., Dyatlova A.S., Linkova N.S., Kvetnoy I.M. Sirtuins: role in regulation of oxidative stress and pathogenesis of neurodegenerative diseases. Uspekhi Fiziologicheskikh Nauk. 2021; 52 (1): 90–104. DOI: 10.31857/S0301179821010082 (in Russian)]
Yao C., Guo G., Huang R., Tang C., Zhu Q., Cheng Y., Kong L., et al. Manual therapy regulates oxidative stress in aging rat lumbar intervertebral discs through the SIRT1/FOXO1 pathway. Aging. 2022; 14 (5): 2400–17. DOI: 10.18632/aging.203949
. Li G., Jian Z., Wang H., Xu L., Zhang T., Song J. Irisin Promotes Osteogenesis by Modulating Oxidative Stress and Mitophagy through SIRT3 Signaling under Diabetic Conditions. Oxid Med Cell Longev. 2022; 3319056. DOI: 10.1155/2022/3319056
. Ma L.L., Kong F.J., Dong Z., Xin K.Y., Wang X.X., Sun A.J., Zou Y.Z., et al. Hypertrophic Preconditioning Attenuates Myocardial Ischaemia-Reperfusion Injury by Modulating SIRT3-SOD2-mROS-Dependent Autophagy. Cell Prolif. 2021; 54 (7): e13051. DOI: 10.1111/cpr.13051
Jiang W., Geng H., Lv X., Ma J., Liu F., Lin P., Yan C. Idebenone Protects against Atherosclerosis in Apolipoprotein E-Deficient Mice Via Activation of the SIRT3-SOD2-mtROS Pathway. Cardiovasc Drugs Ther. 2021; 35 (6): 1129–45. DOI: 10.1007/s10557-020-07018-5
Xi S., Chen W., Ke Y. Advances in SIRT3 involvement in regulating autophagy-related mechanisms. Cell Div. 2024; 19 (1): 20. DOI: 10.1186/s13008-024-00124-y
He Y., Wu Z., Xu L., Xu K., Chen Z., Ran J., Wu L. The role of SIRT3-mediated mitochondrial homeostasis in osteoarthritis. Cell. Mol. Life Sci CMLS. 2020; 77 (19): 3729–43. DOI: 10.1007/s00018-020-03497-9
. Aventaggiato M., Vernucci E., Barreca F., Russo M.A., Tafani M. Sirtuins’ control of autophagy and mitophagy in cancer. Pharmacol Ther. 2021; 221: 107748. DOI: 10.1016/j.pharmthera.2020.107748
Cao M., Zhao Q., Sun X., Qian H., Lyu S., Chen R., Xia H. et al. Sirtuin 3: Emerging therapeutic target for cardiovascular diseases. Free Radic Biol. Med. 2022; 180: 63–74. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2022.01.005
Zhang J., Xiang H., Liu J., Chen Y., He R.R., Liu B. Mitochondrial Sirtuin 3: New emerging biological function and therapeutic target. Theranostics. 2020; 10 (18): 8315–42. DOI: 10.7150/thno.45922
. Jung E.S., Choi H., Song H., Hwang Y.J., Kim A., Ryu H., Mook-Jung I. p53-dependent SIRT6 expression protects Aβ42-induced DNA damage. Sci Rep. 2016; 6: 25628. DOI: 10.1038/srep25628
Jin A., Zhang Q., Li S., Li B. Downregulation of FOXO6 alleviates hypoxia-induced apoptosis and oxidative stress in cardiomyocytes by enhancing Nrf2 activation via upregulation of SIRT6. J. Bioenerg Biomembr. 2020; 52 (6): 409–19. DOI: 10.1007/s10863-020-09856-2
Gilbert M.M., Mathes S.C., Mahajan A.S., Rohan C.A., Travers J.B., Thyagarajan A. The role of sirtuins in dermal fibroblast function. Front Med. 2023; 10: 1021908. DOI: 10.3389/fmed.2023.1021908
Cui Z., Zhao X., Amevor F.K., Du X., Wang Y., Li D., Shu G. et al. Therapeutic application of quercetin in aging-related diseases: SIRT1 as a potential mechanism. Front Immunol. 2022; 13: 943321. DOI: 10.3389/fimmu.2022.943321
Resende D.I.S.P., Almeida M.C., Maciel B., Carmo H., Sousa Lobo J., Dal Pozzo C., Cravo S.M. et al. Efficacy, Stability, and Safety Evaluation of New Polyphenolic Xanthones Towards Identification of Bioactive Compounds to Fight Skin Photoaging. Mol Basel Switz. 2020; 25 (12): 2782. DOI: 10.3390/molecules25122782
. Chowdhury A., Nosoudi N., Karamched S., Parasaram V., Vyavahare N. Polyphenol treatments increase elastin and collagen deposition by human dermal fibroblasts; Implications to improve skin health. J. Dermatol Sci. 2021; 102 (2): 94–100. DOI: 10.1016/j.jdermsci.2021.03.002