朊病毒病(Priondiseases)是一类严重危害人类和其他多种哺乳动物生命的致死性神经退行性疾病。这类疾病中错误结构的朊蛋白聚集和纤维化,使神经元大量死亡,并使大脑组织形成空泡样病变。线粒体功能障碍、氧化应激损伤与包括朊病毒病在内的衰老相关神经退行性疾病的发病密切相关。SIRT3作为线粒体内主要的去乙酰化酶,能够从多个方面调节线粒体的功能。尽管研究显示SIRT3与一些神经退行性疾病的发病机制有关系,但该蛋白是否参与朊病毒病发病过程到目前为止是未知的。本研究中,我们首先证明在朊病毒感染的细胞系SMB-S15以及SMB-S15细胞裂解物感染的动物脑组织中线粒体主要去乙酰化酶SIRT3表达及活性下降,这意味着该蛋白在细胞中的去乙酰化作用下降。然后,我们在上述朊病毒感染细胞和动物模型中检测了SIRT3重要的底物SOD2的乙酰化水平。我们发现朊病毒感染的细胞和动物脑组织中,SOD2在K68和K122两个重要乙酰化位点的乙酰化水平升高。SOD2的过度乙酰化理论上会引起该蛋白活性的下降,而SOD2是细胞中很重要的抗氧化酶,其活性下降,很有可能会导致细胞中活性氧(reactive oxygen species,ROS)清除不足。为了检验这一点,我们在感染的细胞模型SMB-S15中检测了SOD2蛋白活性以及ROS水平。实验结果符合我们预期,朊病毒感染细胞模型中SOD2活性下降,ROS水平升高。SIRT3另一重要底物ATP5β是ATP酶重要的亚基。我们发现在感染的细胞模型SMB-S15中,ATP5β乙酰化水平升高。ATP5β的过度乙酰化理论上会引起ATP酶活性的下降,最终导致ATP生成减少。为了检验这一点,我们在感染的细胞模型SMB-S15中检测了ATP水平。跟我们的预期一致,感染细胞中ATP水平是降低的。最后,我们发现用白藜芦醇清除朊病毒感染的细胞SMB-S15中的PrPSc后,SIRT3活性得到部分恢复。综上,这些结果表明朊病毒感染引起了SIRT3蛋白表达和活性的下降,同时朊病毒的感染与SIRT3介导的线粒体蛋白的去乙酰化之间存在密切联系,这很有可能在一定程度上能够解释朊病毒病中出现的线粒体功能异常。