Sirtuins家族成員抗衰老作用研究進展,病理學論文衰老是生物體在遺傳因素和內外環境互相作用下出現進行性,不可逆的生理功能下降的生物學經過。早在75年前,McCay和他的同事首先發現熱量限制的大鼠比自由飲食的大鼠壽命更長。盡管這一發現已然過去了很久,但對于促使壽限延長的分子機制一直撲朔迷離。最初在酵母中發現的沉默信息調控因子2(Sir2),是一種NAD+依靠性去乙酰轉移酶,在對于酵母壽限的調節方面發揮著重要的作用。后來,在通過熱量限制延長酵母壽限方面,發現Sir2在華而不實起重要作用。這些發現推出了生物學中一個新的領域:對于Sir2以及其在哺乳動物中的同源蛋白Sirtuins家族的研究。華而不實,SIRT1抗衰老作用經歷了肯定,質疑,再到肯定的一個經過;SIRT6則是Sirtuins家族具有抗衰老作用的另外一個重要的家族成員。1、Sirtuins家族成員及其與衰老長壽的關系Sirtuins家族主要有7個蛋白成員:SIRT1-SIRT7。它們在細胞中分布較為廣泛,功能也較為多樣。Michishita等2005年研究發現SIRT1、SIRT6和SIRT7分布于細胞核中的不同部位,SIRT1主要分布于核小體內,SIRT7主要存在于核仁,SIRT2通常存在于胞漿中,而線粒體中存在較多的是SIRT3、SIRT4和SIRT5,華而不實SIRT3主要在線粒體內膜,SIRT5多分布于線粒體內膜腔和基質中。Sirtuins蛋白家族在細胞中的廣泛分布,介入調控細胞分化與凋亡,細胞周期,新陳代謝與基因組穩定等方面。由于Sirtuins是一種NAD+依靠性組蛋白去乙?；?因此它通過賴氨酸去乙酰化來改變蛋白質的活性以及穩定性來調控衰老經過。Sirtuins家族中,當前已經知道SIRT1、SIRT3和SIRT6與衰老和長壽有關,華而不實SIRT1和SIRT6與調控衰老及長壽的關系最為密切,是探究衰老機制與干涉的研究熱門和方向,并且已經在很多方面獲得了重大進展?；诖?本文重點綜述SIRT1和SIRT6最新研究進展。2、SIRT1的研究進展人類的Sirtuins家族中SIRT1是與Sir2同源性最高的同系物,主要位于細胞核內。SIRT1除了能夠調節細胞衰老,細胞增殖與凋亡,炎癥反響以及維持機體新陳代謝外,還介入很多老年相關疾病的預防,如癌癥,阿爾茨海默病和2型糖尿病等,并在其進展中發揮重要的保衛作用。Sirtuins蛋白的過表示出曾被報道能夠延長酵母、果蠅和線蟲的壽命。在小鼠進行的SIRT1的實驗研究結果表示清楚,進行熱量限制1年的小鼠體內SIRT1的基因高水平表示出,并且細胞的存活能力顯著加強。p53是SIRT1的一種生理性底物,是調節細胞凋亡與老化的一個重要蛋白。2004年Luo等通過研究證明,SIRT1通過去乙酰化抑制p53蛋白的活性,減少通過此途徑的細胞凋亡并抑制生長,進而延長細胞壽命;另一方面,端粒長度是細胞的生物鐘,SIRT1通過介入對端粒的調控來調節細胞的壽命;再者,SIRT1能夠調控能量代謝,通過代謝相關基因促使胰島細胞分泌胰島素,并抑制脂肪增長。因此SIRT1在抗衰老領域被稱作抗老衰因子,是當前研究的重要靶點和熱門。然而,Fabrizio等對酵母研究發現,缺乏Sir2酵母與野生型酵母相比,能擴展酵母的壽限,與Sir2去乙?；妇S持細胞復制壽限相矛盾。Chua2005年通過研究發現SIRT1在慢性亞致死量的毒性環境下能夠引發小鼠胚胎中成纖維細胞的凋亡,由此以為SIRT1在不同的細胞環境中對衰老的調節作用可能會有所不同。除此之外,2018年Burnett等通過重復實驗研究證明:Sir2的過表示出對于線蟲和果蠅的壽限的延長沒有影響,且與CR所引起的長壽沒有關系。SIRT1調控衰老的作用遭到了質疑,其在調節細胞壽命方面的作用也在進一步探尋求索中。研究發現,SIRT1的基因表示出水平在衰老小鼠的胚胎成纖維細胞、肺上皮細胞、人類內皮細胞以及暴露于氧化劑中的巨噬細胞中有所降低。在嚙齒動物中,SIRT1同樣呈現出年齡相關性的降低。缺乏SIRT1的小鼠比同窩出生的其他野生小鼠體積小且衰老更快。SIRT1通過防止應激性過早衰老而產生內皮保衛功能,進而調節因內皮功能障礙引起的心血管疾病的發展。近年Hubbard團隊通過對調節SIRT1機制的藥物進行十余年研究后發現Sirtuins蛋白激活化合物(STACs)存在變構激活SIRT1的共同機制。該團隊最新研究證實SIRT1對于很多與年齡增長有關疾病仍然是一個可行的治療性干涉靶點。SIRT1的底物之一是轉錄因子FOXO3。在慢性阻塞性肺病小鼠,肺SIRT1表示出水平下降,導致轉錄因子FOXO3乙酰化和降解,腫瘤抑制基因p21和p16增加而出現肺上皮細胞衰老和肺功能損傷;通過遺傳學操作過度表示出SIRT1或使用SIRT1藥理學沖動劑SRT1720,能減輕吸煙等引起的肺細胞衰老和延緩慢性阻塞性肺病的發生。其機制是通過去乙?；疐OXO3,減弱其降解,進而阻止P21和p16激活引起的肺細胞衰老。除了FOXO3,其他很多介入細胞應激反響信號和細胞衰老的SIRT1蛋白底物也已被確定,包括Ku70/Ku80,細胞外因子/-連環蛋白和沃納綜合征蛋白(Wernersyndromeprotein)。Howitz等2003年研究發現,存在于葡萄和葡萄酒中的多酚類物質白藜蘆醇(Resveratrol,RES)是抗衰老藥物。RES不僅能夠發揮抗氧化劑的作用進而可預防腫瘤,近期還被以為是SIRT1的活化劑,通過抑制cAMP磷酸二酯酶使cAMP含量升高,并升高NAD+,進而激活SIRT1。除此之外,它還能夠激發AMP-活化蛋白激酶的磷酸化,并能夠降低生物標記物在實驗室環境中的氧化損傷。白藜蘆醇能夠通過激活SIRT1進而模擬出熱量限制來延長壽命的效果。盡管RES在很多老年性疾病中能夠發揮一定的作用,然而根據老年人生理特點,其在人體內生物利用率較低,消除半衰期較短,天天使用量較大;由于RES還能夠激活除SIRT1之外的多種蛋白激酶,不同濃度的RES發揮的作用也不盡一樣,一樣濃度的RES作用于不同的靶細胞也會起到不同的作用。因此在使用RES是還應注意考慮其可能產生的副作用。最新的證據表示清楚AMPK和SIRT1之間有一定類似性。他們對很多生理經過都具有類似的影響,這些生理經過包括細胞代謝,炎癥反響以及線粒體功能。這些類似性是由于AMPK和SIRT1之間能夠互相調節,而且他們擁有一些一樣的目的分子。這些研究成果以及當下很多實驗室對常見催化劑以及SIRT1和AMPK目的分子的研究成果促使人們開場檢驗SIRT1和主要的上游AMPK激酶(LiverKinaseB1)之間可能存在的聯絡。比方講,Hou等人在2008年發現了一種SIRT1/LKB1/AMPK的信號機制,這個機制證實了多酚類物質(白藜蘆醇,SI17834)只要在SIRT1和LKB1同時存在時,才能激活存在于人工培養的HepG2細胞和小鼠活體內肝臟細胞中的AMPK。3、SIRT6的最新研究進展SIRT6主要存在于細胞核,在Sirtuins家族中有舉足輕重的地位。North等2003年研究結果表示清楚SIRT6具有去乙?；幕钚?因此對研究SIRT6在抗衰老領域引起了廣泛的關注。除此之外,SIRT6還有很強的ADP-核糖基轉移酶活性,能夠自發地催化本身ADP-核糖基轉移反響。SIRT6具有與Sir2類似的生物學功能,除了能夠延緩衰老,調節新陳代謝以及修復損傷的DNA之外,在最近的研究中發現了其新的生理特性,Mostos-lavsky等在實驗中將小鼠體內SIRT1-SIRT77個蛋白基因依次敲除,只敲除SIRT6的小鼠與其他小鼠相比,出現了壽命縮短的現象,伴有骨密度降低、皮下脂肪減少、淋巴細胞減少等早衰異常感覺和狀態,嚴重者還會出當代謝失調,如胰島素樣生長因子1(IGF-1)水平急劇降低,血糖下降,并在出生4w后因血糖過低而死亡。由此可知,SIRT6對于維持內分泌代謝穩定以及血糖的調節有著重要的作用。除此之外,SIRT6缺失的小鼠因缺少了DNA損傷后的堿基切除修復(BaseExcisionRepair,BER)方式,表現出對DNA損傷敏感度增高,基因組穩定性降低,容易出現染色體易位和缺失。Kaidi等通過研究發現,SIRT6能夠與C-端結合蛋白(CtBP)以及CtBP結合反響蛋白(CtIP)協同發生作用,促進DNA堿基切除修復,進而使其基因組保持穩定。當前國際上很多學者將衰老同炎癥反響聯絡起來,以為SIRT6能夠影響炎癥信號通路,尤其是核轉錄因子B(NF-B)。NF-B是一種能與免疫球蛋白K輕鏈基因的加強子序列特異結合的蛋白因子,通常與其抑制蛋白IB結合成無活性的形式存在于胞漿中,誘導激活信號可使它們分離。該信號通路存在于宿主免疫應答體系中,介入調控炎癥反響、氧化應激和基因毒性應激等之外,也介入調節細胞凋亡、自體吞噬等幾種機體本身穩態機制。進一步的研究表示清楚,SIRT6能夠與NF-B的RELA亞型互相作用,使NF-B靶基因啟動子組蛋白3的賴氨酸9(histoneH3lysine9,H3K9)位點去乙?；?以減弱NF-B的信號,減少下游炎癥靶基因轉錄,進而減輕細胞衰老、凋亡以及相關炎癥反響等生物學效應。HongJiang近報道SIRT6通過水解長-鏈脂性酰基賴氨酸,調節TNF-分泌,有助于機體抗炎效應而到達抗衰老作用。在維持機體能量代謝方面,SIRT6的關鍵干涉靶點為低氧誘導因子1(Hif-1)。ADP核糖聚合酶1(PARP1)、NF-B以及Hif-1都是轉錄因子,SIRT6能夠對PARP1、NF-B以及Hif-1這三個轉錄因子在組蛋白上進行去乙酰化而起到調控作用,使它們在介入其各自炎癥反響、下游DNA的損傷修復以及調控與糖類、脂類等能量代謝相關酶的表示出或功能方面表現出有利于機體本身的效應。生物體之所以能在演變經過中維持基因組構造與功能的相對穩定,也許正是通過減少炎癥因子對機體的不良作用,減少DNA的損傷,以及提高與能量代謝有關酶的正常生理活動,以到達改善能量代謝功能低下與紊亂狀態,進而顯現出延緩衰老的效應,使機體在最大程度上保持相對年輕的狀態。當前有關SIRT6蛋白的基礎研究結果已經顯示,能夠促進SIRT6蛋白表示出或活性的藥物分子,在延緩衰老、治療衰老相關疾病以及延長壽命等方面有可能發揮一定的潛力。在臨床實踐中也發現很多中藥具有提高機體免疫能力,預防保健,延緩衰老的成效。例如補陽藥中的代表藥物淫羊藿,歸肝腎經,長于補腎壯陽。陳洋等首先經過實驗研究,初步提出淫羊藿中的提取物淫羊藿苷(Icariin,ICA),對SIRT6有一定的激活作用。在較低的藥物濃度環境下仍有顯著的激活作用,且對于SIRT6的激活效應明顯優于其對照組白藜蘆醇(RES)。淫羊藿苷(ICA)通過其對SIRT6酶蛋白的激活,使年老小鼠體內SIRT6的表示出程度提高,并且抑制NF-B蛋白表示出以及機體炎癥反響。該結果提示淫羊藿苷(ICA)發揮效應的新靶點與NF-B信號通路和SIRT6組蛋白去乙?；钢g有密切的關系。除此之外,還有研究結果證明,淫羊藿苷(ICA)能夠減輕與衰老相關的認知功能缺陷,其的機制之一可能與淫羊藿苷能夠激活神經干細胞(neuralstemcells,NSCs)有關。綜合上述多方面研究,淫羊藿苷(ICA)在抗衰老領域具有很大的潛力,其低濃度高效應的特點在抗衰老藥物中占有極大的優勢。當前還應繼續對其進行實驗研究及循證醫學觀察,獲得更多在抗衰老方面有效力的證據,使其能夠更好地發揮抗衰作用。4、Sirtuins家族的治療前景及瞻望Sirtuins家族成員能夠調控多種機體生理經過,具有多種生物學效應,因此成為了干涉衰老和衰老相關疾病中備受關注的潛在靶點。Sirtuins家族在代謝適應性反響中起著關鍵的調節作用,也同包括代謝失調,癌癥,炎癥反響,心臟肥大以及神經退行性變在內的増齡性疾病有著密切的聯絡。不同合成激活物調節SIRT1的共同的變構機制的發現使得從大量的SHIRT1激活