SIRT1去乙酰化修饰调控HMGB1介导的细胞焦亡在慢性鼻窦炎伴鼻息肉中的作用

doi:10.19586/j.2095-2341.2025.0002

生物技术进展 ›› 2025, Vol. 15 ›› Issue (3): 535-543.DOI: 10.19586/j.2095-2341.2025.0002

SIRT1去乙酰化修饰调控HMGB1介导的细胞焦亡在慢性鼻窦炎伴鼻息肉中的作用

丁瑜(), 赵博, 张瑾, 高旭栋()

陕西省人民医院耳鼻咽喉头颈外科，西安 710068

收稿日期:2025-01-06 接受日期:2025-03-10 出版日期:2025-05-25 发布日期:2025-07-01
通讯作者: 高旭栋
作者简介:丁瑜 E-mail: 15891642191@163.com；
基金资助:
陕西省重点研发计划项目(2024SF-YBXM-349)

The Role of SIRT1 Deacetylation Modification in Regulating HMGB1-mediated Pyroptosis in Chronic Sinusitis with Nasal Polyps

Yu DING(), Bo ZHAO, Jin ZHANG, Xudong GAO()

Throat and Neck Surgery，Shaanxi Provincial People's Hospital，Xi'an 710068，China

Received:2025-01-06 Accepted:2025-03-10 Online:2025-05-25 Published:2025-07-01
Contact: Xudong GAO

摘要/Abstract

摘要：

研究旨在探讨沉默信号调节因子1（ sirtuin 1，SIRT1）介导的高迁移率族蛋白B1（high mobility group box 1，HMGB1）去乙酰化在慢性鼻窦炎伴鼻息肉（chronic rhinosinusitis with nasal polyps,CRSwNP）中的作用及机制。采用脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导人原代鼻粘膜上皮细胞（ human primary nasal epithelial cells，HNEpC）构建CRSwNP细胞模型，检测LPS对细胞活力、CRSwNP相关蛋白表达（NLRP3、Caspase-1、TSLP）、SIRT1表达、HMGB1乙酰化水平及转位、炎症因子mRNA水平以及细胞焦亡的影响。进一步构建SIRT1过表达模型，给予细胞外源乳酸处理，检测SIRT1及乳酸在LPS介导的细胞焦亡中的作用。结果发现，与对照组相比，30 μg·mL^-1 LPS对HNEpC细胞活力无损伤，且显著增加NLRP3、Caspase-1、TSLP蛋白表达以及炎症因子mRNA水平；同时显著下调SIRT1表达，提高HMGB1乙酰化水平及转位，诱导细胞焦亡及乳酸产生。与LPS处理组相比，SIRT1过表达组细胞HMGB1乙酰化及转位下降，炎症因子释放减少，细胞焦亡被抑制，上清乳酸含量显著减少；外源性乳酸显著下调细胞SIRT1蛋白表达，促进HMGB1乙酰化及转位，促进炎症因子及乳酸释放。综上，SIRT1能够减轻LPS诱导的HNEpC中HMGB1的乙酰化和转位，进而改善细胞焦亡，减少细胞炎症。

关键词: 慢性鼻窦炎伴鼻息肉, 沉默信号调节因子1, 乙酰化, 高迁移率族蛋白B1, 细胞焦亡, 炎症

Abstract:

To investigate the role and mechanism of sirtuin 1 （SIRT1）??-mediated deacetylation of high mobility group box 1 （HMGB1） in chronic rhinosinusitis with nasal polyps （CRSwNP）. CRSwNP cellular model was established using lipopolysaccharide （LPS）?-induced human primary nasal epithelial cells （HNEpC）. The effects of LPS on cell viability， expression of CRSwNP-related proteins （NLRP3， Caspase-1， TSLP）， SIRT1 expression， acetylation level and translocation of HMGB1， mRNA levels of inflammatory cytokines， and pyroptosis were examined. Furthermore， SIRT1 overexpression model was constructed or cells were treated with exogenous lactate to investigate the roles of SIRT1 and lactate in LPS-mediated pyroptosis. Compared with the control group， 30 μg·mL^-1 LPS had no effect on the viability of HNEpC cells but significantly increased the protein expression of NLRP3， Caspase-1， and TSLP， as well as the mRNA levels of inflammatory cytokines. Simultaneously， LPS significantly downregulated SIRT1 expression， increased HMGB1 acetylation and translocation， induced pyroptosis， and lactate production. Compared with the LPS-treated group， the SIRT1 overexpression group exhibited decreased HMGB1 acetylation and translocation， reduced release of inflammatory cytokines， inhibited pyroptosis， and significantly decreased lactate content in the supernatant. Exogenous lactate significantly downregulated SIRT1 protein expression， promoted HMGB1 acetylation and translocation， and enhanced the release of inflammatory cytokines and lactate. In summary， SIRT1 attenuates LPS-induced acetylation and translocation of HMGB1 in HNEpC， thereby ameliorating pyroptosis and reducing cellular inflammation.

Key words: chronic rhinosinusitis with nasal polyps, sirtuin 1, acetylation, high mobility group box 1, pyroptosis, inflammation

中图分类号:

Q291

丁瑜, 赵博, 张瑾, 高旭栋. SIRT1去乙酰化修饰调控HMGB1介导的细胞焦亡在慢性鼻窦炎伴鼻息肉中的作用[J]. 生物技术进展, 2025, 15(3): 535-543.

Yu DING, Bo ZHAO, Jin ZHANG, Xudong GAO. The Role of SIRT1 Deacetylation Modification in Regulating HMGB1-mediated Pyroptosis in Chronic Sinusitis with Nasal Polyps[J]. Current Biotechnology, 2025, 15(3): 535-543.

图/表 6

图1 不同浓度LPS处理对HNEpC细胞活力、炎症因子、CRSwNP相关蛋白的影响A：CCK-8检测不同浓度LPS处理HNEpC 6 h后细胞活力；B~C：qPCR检测不同浓度LPS处理HNEpC后细胞炎症因子Il-25和Il-1b的mRNA水平；D~E：Western blot检测不同浓度LPS处理HNEpC后NLRP3、Caspase-1、TSLP蛋白的表达水平；*表示与0 μg·mL-1相比，各处理组在P<0.05水平上具有统计学意义。

Fig. 1 The effects of different concentrations of LPS treatment on HNEpC cell viability, inflammatory factors, and CRSwNP-related proteins

图2 LPS处理对SIRT1、HMGB1乙酰化和核转位、乳酸含量的影响A~C：Western blot检测30 μg·mL-1 LPS处理HNEpC 6 h后，SIRT1蛋白表达和HMGB1乙酰化水平；D：免疫荧光观察30 μg·mL-1 LPS处理HNEpC 6 h后，HMGB1核转位情况，蓝色表示细胞核，红色表示HMGB1，标尺=10 μm；E：检测HNEpC上清培养液乳酸含量。*表示在P<0.05水平上有统计学意义。

Fig. 2 The effect of LPS treatment on SIRT1, HMGB1 acetylation and nuclear translocation, and lactate content

图3 LPS处理对HNEpC细胞形态的影响

Fig. 3 The effect of LPS treatment on the morphology of HNEpC cells

图4 过表达SIRT1对LPS诱导的HMGB1蛋白乙酰化和核转位的影响A、C：Western blot检测慢病毒感染HNEpC后SIRT1蛋白表达；B、D、E：Western blot检测LPS联合过表达SIRT1处理HNEpC后SIRT1蛋白表达和HMGB1乙酰化水平；F：免疫荧光观察LPS联合过表达SIRT1处理HNEpC后HMGB1核转位情况，蓝色表示细胞核，红色表示HMGB1，标尺=10 μm。NC—感染对照病毒组；SIRT1-OE—感染SIRT1过表达病毒组；LPS+SIRT1-OE—LPS联合过表达SIRT1处理组；*表示在P<0.05水平上具有统计学意义。

Fig. 4 The effect of overexpression of SIRT1 on LPS-induced acetylation and nuclear translocation of HMGB1 protein

图5 过表达SIRT1对LPS诱导的细胞焦亡、乳酸含量和炎症因子的影响A：透射电镜观察LPS联合过表达SIRT1处理HNEpC后细胞形态变化；B：乳酸试剂盒检测LPS联合过表达SIRT1处理HNEpC后，上清培养液的乳酸含量；C~D：qPCR检测LPS联合过表达SIRT1处理HNEpC后细胞炎症因子Il-1b和Il-18的mRNA水平。*表示在P<0.05水平上具有统计学意义。

Fig. 5 The effects of overexpression of SIRT1 on LPS-induced pyroptosis, lactate content and inflammatory factors

图6 外源乳酸对LPS诱导的炎症因子、HMGB1乙酰化和核转位的影响A~C:Western blot检测LPS联合外源乳酸处理HNEpC后SIRT1蛋白表达和HMGB1乙酰化水平；D~E：qPCR检测LPS联合外源乳酸处理HNEpC后细胞炎症因子Il-1b和Il-18的mRNA水平；F：免疫荧光观察LPS联合外源乳酸处理HNEpC后HMGB1核转位情况，蓝色表示细胞核，红色表示HMGB1，标尺=10 μm。*表示在P<0.05水平上具有统计学意义。

Fig. 6 The effect of exogenous lactate on LPS-induced in inflammatory factors, HMGB1 acetylation and nuclear translocation

参考文献 23

1	STEVENS W W, SCHLEIMER R P, KERN R C. Chronic rhinosinusitis with nasal polyps[J]. J. Allergy Clin. Immunol. Pract., 2016, 4(4): 565-572.
2	陈卓, 刘江怡, 陈杰, 等. 上皮细胞在鼻息肉形成和发展中的作用[J]. 临床耳鼻咽喉头颈外科杂志, 2020, 34(11): 1053-1056.
	CHEN Z, LIU J Y, CHEN J, et al.. The role of epithelial cells in the formation and development of nasal polyps[J]. J. Clin. Otorhinolaryngol. Head Neck Surg., 2020, 34(11): 1053-1056.
3	WANG S B, CHEN S M, ZHU K S, et al.. Increased lipopolysaccharide content is positively correlated with glucocorticoid receptor-beta expression in chronic rhinosinusitis with nasal polyps[J]. Immun. Inflamm. Dis., 2020, 8(4): 605-614.
4	KANG R, ZENG L, ZHU S, et al.. Lipid peroxidation drives gasdermin D-mediated pyroptosis in lethal polymicrobial sepsis[J]. Cell Host Microbe, 2018, 24(1): 97-108.
5	CHEN R, KANG R, TANG D. The mechanism of HMGB1 secretion and release[J]. Exp. Mol. Med., 2022, 54(2): 91-102.
6	毛明峰. 沉默信号调节因子在慢性鼻窦炎伴鼻息肉中的表达[D]. 北京: 中国人民解放军医学院, 2014.
7	FU J, DENG W, GE J, et al.. Sirtuin 1 alleviates alcoholic liver disease by inhibiting HMGB1 acetylation and translocation[J/OL]. PeerJ, 2023, 11: e16480[2025-04-22]. .
8	伍新诚, 刘雨, 柏正平. 基于HMGB1介导的肺动脉平滑肌细胞焦亡探讨复方葶苈子汤治疗COPD-PH的作用机制[J].辽宁中医药大学学报, 2025, 27(1): 12-21.
	WU X C, LIU Y, BAI Z P. Intervention mechanism of compound Tinglizi decoction on COPD-PH based on HMGB1-mediated pulmonary artery smooth muscle cell pyroptosis[J]. J. Liaoning Univ. Tradit. Chin. Med., 2025, 27(1):12-21.
9	陈黛诗. 高迁移率族蛋白1在慢性鼻窦炎伴鼻息肉中的表达及作用机制[D]. 北京: 中国人民解放军医学院, 2013.
10	BACHERT C, BHATTACHARYYA N, DESROSIERS M, et al.. Burden of disease in chronic rhinosinusitis with nasal polyps[J]. J. Asthma Allergy, 2021, 14: 127-134.
11	陈影影, 杨花荣, 吴云姣. 慢性鼻窦炎伴鼻息肉的临床治疗进展[J]. 医学理论与实践, 2023, 36(1): 37-39.
	CHEN Y Y, YANG H R, WU Y J. Progress in clinical treatment of chronic sinusitis with nasal polyps[J]. J. Med. Theory Pract., 2023, 36(1): 37-39.
12	刘一潼, 周穗子, 邱前辉. NLRP3炎症小体在慢性鼻窦炎和变应性鼻炎中的研究进展[J]. 山东大学耳鼻喉眼学报, 2022, 36(3): 142-146+153.
	LIU Y T, ZHOU S Z, QIU Q H. Research progress on NLRP3 inflammasome in chronic rhinosinusitis and allergic rhinitis[J]. J. Otolaryngol. Ophthalmol. Shandong Univ., 2022, 36(3): 142-146+153.
13	刘帆, 韩秀珍, 孙妍. Nod样受体蛋白3炎性小体及细胞焦亡在支气管哮喘中的作用[J]. 中华实用儿科临床杂志, 2020, 35(12): 955-957.
	LIU F, HAN X Z, SUN Y. Role of Nod-like receptor pyrin domain 3 inflammasome and pyroptosis in bronchial asthma[J]. Chin. J. Appl. Clin. Pediatr., 2020, 35(12): 955-957.
14	程升浩. NOX2/ROS通过NLRP3炎性小体促进鼻黏膜上皮炎症在CRSwNP中的作用[D]. 长沙: 中南大学,2023.
15	YANG H, WANG H, ANDERSSON U. Targeting inflammation driven by HMGB1[J/OL]. Front. Immunol., 2020, 11: 484[2025-04-22]. .
16	DENG C, ZHAO L, YANG Z, et al.. Targeting HMGB1 for the treatment of sepsis and sepsis-induced organ injury[J]. Acta Pharmacol. Sin., 2022, 43(3): 520-528.
17	SAPPINGTON P L, YANG R, YANG H, et al.. HMGB1 B box increases the permeability of Caco-2 enterocytic monolayers and impairs intestinal barrier function in mice[J]. Gastroenterology, 2002, 123(3): 790-802.
18	YANG R, ZHANG S, COTOIA A, et al.. High mobility group B1 impairs hepatocyte regeneration in acetaminophen hepatotoxicity[J/OL]. BMC Gastroenterol., 2012, 12: 45[2025-04-22]. .
19	PISETSKY D S. The translocation of nuclear molecules during inflammation and cell death[J]. Antioxid. Redox Signal., 2014, 20(7): 1117-1125.
20	LU B, ANTOINE D J, KWAN K, et al.. JAK/STAT1 signaling promotes HMGB1 hyperacetylation and nuclear translocation[J]. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2014, 111(8): 3068-3073.
21	沈盼. SIRT1去乙酰化调控HMGB1在RA炎症中的作用及乌头汤的干预研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2022.
22	JIANG W, JIANG P, YANG R, et al.. Functional role of SIRT1-induced HMGB1 expression and acetylation in migration, invasion and angiogenesis of ovarian cancer[J]. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci., 2018, 22(14): 4431-4439.
23	YANG K, FAN M, WANG X, et al.. Lactate promotes macrophage HMGB1 lactylation, acetylation, and exosomal release in polymicrobial sepsis[J]. Cell Death Differ., 2022, 29(1): 133-146.

[1]	张若柳, 包明威. Toll样受体7在心血管疾病中的作用研究进展[J]. 生物技术进展, 2025, 15(2): 247-253.
[2]	刘昊, 李响. 冠状动脉疾病发病机制及治疗策略研究进展[J]. 生物技术进展, 2025, 15(2): 254-262.
[3]	段兴鹏, 刘景丽, 王澈, 尚德静. 巨噬细胞清道夫受体与Toll样受体对Ox-LDL摄取和炎症的影响[J]. 生物技术进展, 2024, 14(4): 668-675.
[4]	杨建鸿, 刘伯言, 陈军, 裘之慧, 李宝强, 秦树存, 牛艳东, 何磊. 纳米气泡氢水处理对咪喹莫特诱导银屑病小鼠模型的影响[J]. 生物技术进展, 2024, 14(4): 676-684.
[5]	梁一鹏, 王迪, 宋昊泽, 石莉红, 佟静媛. 生物信息学分析鉴定骨髓增殖性肿瘤发生发展的免疫调控因子[J]. 生物技术进展, 2024, 14(3): 492-500.
[6]	韦双, 高维崧, 窦金萍, 赵泽鹏, 刘兴健, 李轶女. 细胞焦亡分子机制及其调控[J]. 生物技术进展, 2023, 13(6): 868-874.
[7]	朱钧锴, 葛玲智, 张超, 曹璨, 吴嘉惠, 穆震. 氢分子对咪喹莫特诱导的小鼠银屑病样皮损的抑制作用[J]. 生物技术进展, 2023, 13(6): 945-953.
[8]	李薇, 石爱民, 焦博, 王强. 乙酰化花生球蛋白载酶颗粒的制备及表征[J]. 生物技术进展, 2023, 13(5): 771-778.
[9]	张景怡, 姜雪, 马思禺, 冯智超, 仪杨, 马晨, 宋怡菲, 谢飞. 氢气对颅脑损伤的保护作用研究进展[J]. 生物技术进展, 2023, 13(2): 234-239.
[10]	陈军, 秦树存, 何磊. 富氢盐水对咪喹莫特诱导小鼠银屑病的抑制作用[J]. 生物技术进展, 2022, 12(4): 503-509.
[11]	丁宁, 许叶, 曾玮思, 胡彦周, 洪凌宇, 黄昆仑, 贺晓云. 重组人乳铁蛋白和重组人溶菌酶对小鼠溃疡性结肠炎的改善作用研究[J]. 生物技术进展, 2022, 12(1): 120-128.
[12]	王珍,杨洛,廖敏,郝亚荣. mTOR信号通路在糖尿病肾病发病机制中的研究进展[J]. 生物技术进展, 2021, 11(3): 316-321.
[13]	袁启锋,姚宝珍. 谷氨酸-谷氨酰胺循环异常与孤独症谱系障碍研究进展[J]. 生物技术进展, 2021, 11(2): 170-175.
[14]	琚芳迪,谢飞,郭大志,赵清辉,何晋,姚婷婷,赵鹏翔,潘树义,马雪梅. 吸氢对大鼠颅脑损伤引起的急性炎症反应的抑制作用[J]. 生物技术进展, 2020, 10(5): 541-549.
[15]	刘诗博,吴昊,洪焦,刘梦昱,YAO Mawulikplimi Adzavon,赵鹏翔. 炎症-肿瘤转化在眼部相关疾病中的研究进展[J]. 生物技术进展, 2020, 10(3): 234-241.

SIRT1去乙酰化修饰调控HMGB1介导的细胞焦亡在慢性鼻窦炎伴鼻息肉中的作用

The Role of SIRT1 Deacetylation Modification in Regulating HMGB1-mediated Pyroptosis in Chronic Sinusitis with Nasal Polyps

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 23

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价