6月19日,九色视频
兽医生物技术创新团队在IF=8.0的1区TOP期刊《Free Radical Biology and Medicine》上在线发表了题为“SIRT5 desuccinylates ME2 to suppress oxidative stress in bovine mammary epithelial cells”的研究论文。揭示了SIRT5通过去琥珀酰化并激活乳腺上皮细胞中ME2,增强NADPH/GSH依赖的抗氧化系统,从而缓解LTA诱导的氧化应激和线粒体功能障碍,为奶牛乳腺炎的非抗生素治疗提供了潜在靶点。

奶牛乳腺炎主要由病原微生物感染引发,其中金黄色葡萄球菌是最主要的致病菌之一。脂磷壁酸(LTA)是金黄色葡萄球菌细胞壁中的关键毒力因子,可诱导奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)发生炎症反应,并导致线粒体内活性氧(ROS)大量产生。ROS的过度积累是诱导细胞氧化应激的关键因素。NADPH作为维持谷胱甘肽(GSH)还原状态的关键还原剂,对清除ROS和保护细胞免受氧化损伤至关重要。沉默调节蛋白5(SIRT5)是一种翻译后修饰酶,可作为线粒体功能的调控枢纽,通过介导去琥珀酰化修饰,调节线粒体动力学及三羧酸循环中多种代谢酶的活性,从而抑制线粒体过度分裂、维持线粒体稳态,并缓解细胞氧化应激。苹果酸酶2(ME2)是一种关键的线粒体代谢酶,可通过氧化脱羧反应将苹果酸转化为丙酮酸,同时生成NADPH,参与氧化还原平衡、细胞能量供应及大分子物质合成的调节。SIRT5是否通过翻译后修饰调节ME2在奶牛乳腺上皮细胞氧化应激中发挥调控作用尚不清楚。本研究证明了SIRT5通过去琥珀酰化提高ME2活性,从而增加细胞内NADPH和GSH水平,有效清除LTA诱导奶牛乳腺上皮细胞产生的过量ROS。同时,SIRT5激活ME2改善了线粒体膜电位、ATP产生及线粒体生物发生相关基因的表达。相反,SIRT5基因敲除或抑制ME2活性均会显著削弱细胞的抗氧化防御能力,并增强细胞对氧化应激的敏感性,表明ME2在SIRT5调节细胞抗氧化能力中发挥关键作用。

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兽医生物技术创新团队2024级在读博士生孙诗昂为第一作者,王月影教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目(32172809、32272958)及河南省自然科学基金项目(262300421487)的资助。(文/孙诗昂)