沉默信息调节因子3在神经退行性疾病中的作用CSCD

沉默信息调节因子3(silent information regulator 3,SIRT3)是一种NAD+依赖性Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶,在代谢活跃的组织中高表达,如肾脏、心肌、棕色脂肪、脑等。越来越多的研究表明,SIRT3通过对组蛋白以及多种非组蛋白的去乙酰化,在能量代谢、肿瘤、衰老等过程中起到了重要作用。近年研究发现,在神经退行性疾病中,SIRT3激活可以减缓或者抑制线粒体功能障碍,从而表现出了明显的神经保护作用。本文对SIRT3在神经退行性疾病中的保护作用及其可能机制作一综述。     

神经退行性疾病中的乙酰化内稳态

近年来对神经退行性疾病机制的研究发现,乙酰化和去乙酰化在这一过程扮演了重要角色。组蛋白乙酰化酶(histone acetylase,HAT)和组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)两大家族分别催化组蛋白的乙酰化和去乙酰化,两者相互拮抗,维持体内乙酰化内稳态的平衡。乙酰化内稳态的概念就是在这样的基础上提出的。在神经退行性疾病的发病过程中,组蛋白乙酰基转移酶含量下降,乙酰化内稳态被打破,影响了神经细胞内重要基因的转录,从而导致了神经细胞功能失调甚至死亡。该文主要介绍HAT和HDAC两大家族在神经退行性疾病中的作用机制,以及针对乙酰化内稳态平衡机制的治疗策略。     

组蛋白去乙酰化酶在突触可塑性及神经退行性疾病中的作用

突触可塑性是学习与记忆的分子机制之一。表观遗传调控在突触可塑性过程中起着重要作用。通过组蛋白去乙酰化酶和组蛋白乙酰化酶对组蛋白进行修饰是其中一种主要方式。组蛋白乙酰化修饰可以激活转录、活化相应位点和信号分子,影响突触可塑性。组蛋白去乙酰化酶抑制剂在治疗神经退行性疾病的过程中,发现可以增强突触可塑性,改善记忆损伤。因此,现就组蛋白去乙酰化酶在突触可塑性中的作用机制及其与相关神经退行性疾病发生发展的联系进行综述。     

SIRT3在心血管疾病中的作用

沉默信息调节因子2相关酶类3(silent mating type information regulation2 homolog-3,SIRT3)是一种依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide-adenine dinucleotide,NAD)的III类去乙酰化酶。SIRT3主要定位于线粒体,广泛分布于肾脏、脑、心脏及肝脏等富含线粒体的组织器官中,其可对组蛋白和非组蛋白去乙酰化在调控细胞代谢、细胞周期、细胞凋亡及细胞寿命方面起着重要的作用。SIRT3通过去乙酰化相关靶蛋白调节其生物活性,在抵抗氧化应激反应,改善血管内皮细胞功能等多种心血管疾病中,都起到了保护性作用。该文旨在对SIRT3在常见的心血管疾病中的作用的研究进展进行综述。     

沉默信息调节因子1在消化系统肿瘤中的作用

沉默信息调节因子1(SIRT1)是Sirtuin 家族中的一员,属于烟酰胺（NAD⁺）依赖的Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶,能通过对多种非组蛋白及组蛋白赖氨酸残基进行去乙酰化修饰调节基因表达。近来的研究发现,SIRT1不仅能使肿瘤抑制因子去乙酰化,促进肿瘤发生,还能使肿瘤促进因子去乙酰化,抑制肿瘤发生。SIRT1与肿瘤的生物学特性密切相关,影响肿瘤分期及患者预后。在消化系统肿瘤中,SIRT1具有双面性,既可作为抑癌因子,也可发挥癌因子的作用。近年来,许多研究对SIRT1在肿瘤中的作用靶点及相关信号通路做了深入研究,关于SIRT1在肿瘤中作用机制的新研究不断出现。SIRT1已成为人们攻克肿瘤的一个研究热点。本文通过对SIRT1在肿瘤中的双重作用,尤其是在消化系统肿瘤中的不同作用靶点和参与的信号通路作一综述,希望为临床上治疗消化系统肿瘤提供更有说服力的证据。     

靶向调控SIRT1与阿尔茨海默病治疗

沉默信息调节因子1 (silent information regulator 1, SIRT1)是哺乳动物NAD+依赖的去乙酰化酶沉默信息调节因子(sirtuin)家族的七种蛋白质之一。SIRT1具有神经保护作用,且研究揭示SIRT1在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)中具有潜在神经保护作用。SIRT1调节许多AD相关病理过程,包括调节淀粉样蛋白前体蛋白(amyloid-β precursor protein, APP)剪切、神经炎症、神经退行性变和线粒体功能障碍等。SIRT1在AD中受到了特别的关注,药理学或遗传学手段激活sirtuin通路在AD实验模型中显示出治疗作用。本综述阐述了SIRT1在AD中的病理作用机制最新研究进展,并对SIRT1诱导剂及其在AD中的治疗潜力进行了概述。     

去乙酰化转移酶SIRT7的作用及机制研究进展

SIRT7是哺乳动物Sirtuins家族中的一员,定位于核仁,是一种高度特异性的H3K18Ac(组蛋白H3的乙酰化18位赖氨酸残基)去乙酰化酶。近年来的研究发现SIRT7可通过多种途径参与调控核糖体RNA转录、细胞代谢、细胞应激以及DNA损伤修复等生理过程。此外,SIRT7还与衰老、心脏疾病及脂肪肝等密切相关。特别是SIRT7在多种肿瘤如肝癌、胃癌、乳腺癌、膀胱癌、结直肠癌、胰腺癌和头颈鳞状细胞癌等发生发展中起着重要的调节作用。文中综述了SIRT7的细胞及分子生物学作用,并系统总结了其在人类疾病中的研究现状。     

长寿基因SIRT2在老年病中的调控作用

SIRT2是一种NAD~+依赖的去乙酰化酶,可通过去乙酰化作用于组蛋白和非组蛋白,调节底物的活性与稳定性,参与代谢、氧化应激和炎症等多个衰老相关生理过程。在衰老过程中,活性氧大量积累,氧化应激加剧,并伴随慢性炎症,这一系列过程增加了老年病风险,如神经退行性疾病、心血管疾病和2型糖尿病等。该文对SIRT2在衰老过程及老年病中的调控作用进行了综述,以期为老年病相关的药物研发提供一些理论基础。     

HDAC4在大脑神经退行性病变中的作用

许多疾病的产生受到表观遗传修饰的影响,而组蛋白乙酰化是其中重要的修饰方式之一。随着研究的深入,Ⅱa类组蛋白去乙酰化酶(HDACs)在各类疾病中的作用也逐渐得以明确,本文主要介绍Ⅱa类HDAC4与大脑神经退行性病变如神经退行性疾病以及精神类疾病的密切关系,揭示其在神经退行性病变中的重要作用,为药物治疗提供一个很好的前景。     

小鼠脑部SIRT1与IR受体的共定位

目的组蛋白去乙酰化酶1（SIRT1）是一种NAD依赖的组蛋白去乙酰化酶,参与中枢神经系统复杂的生理过程。最近研究显示其参与外周组织糖原的代谢过程及胰岛素分泌。在成年C57BL／6小鼠脑部,探讨组蛋白去乙酰化酶1（SIRT1）与胰岛素受体（IR）是否存在共定位,为揭示SIRT1与IR之间的联系及其可能起到的调控作用提供形态学依据。方法应用免疫荧光双标技术研究SIRT1与胰岛素受体之间是否存在共定位,及其在脑组织中的分布情况。结果SIRT1表达于小鼠海马CAl区椎体细胞,主要在神经元中表达。免疫荧光双标染色重叠图片显示,SIRT1与IR存在共定位,且其主要分布在小鼠的海马区、皮层、下丘脑等部位。体外研究显示胰岛素调节SIRT1的表达。结论SIRT1主要表达于脑组织的神经元中,并与IR存在共定位现象。本研究结果为探讨SIRT1与IR在脑组织的生理及疾病过程中的调节机制提供了形态学依据。     

SIRT7在肿瘤发生发展中的研究进展

Sirtuins蛋白家族是一类高度保守的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依赖的组蛋白去乙酰化酶。哺乳动物中的Sirtuins包括七种亚型:SIRT1-SIRT7,作为Sirtuins蛋白家族成员之一,SIRT7定位于核仁,是一种高度特异性的H3K18Ac(组蛋白H3的乙酰化赖氨酸残基18)去乙酰化酶。SIRT7的作用底物包括组蛋白和非组蛋白,底物的多样性决定着它参与体内多种细胞活动,如:细胞增殖、细胞新陈代谢、DNA损伤和应激反应等,并与肿瘤的发生发展密切相关。SIRT7在乳腺癌、甲状腺癌、卵巢癌、宫颈癌、胃癌、结直肠癌和肝细胞癌等多种肿瘤中高表达;而在头颈部鳞癌和胰腺癌中的低表达又提示其可作为抑癌基因发挥作用。本文旨从SIRT7的基因组组成、作用底物及相关肿瘤作用机制等方面阐述SIRT7的研究进展,而其致癌或抑癌作用有可能使其成为肿瘤治疗的新靶点。     

SIRT6与心血管、肿瘤及代谢性疾病

SIRT6是酵母Sir2在哺乳动物中的同源物Sirtuins家族SIRT1-SIRT7中的一员,主要存在于细胞核中,具有组蛋白去乙酰化酶及ADP-核糖基转移酶活性。人类SIRT6在其生理、病理过程中具有重要作用,参与机体生长、发育、代谢及炎症反应等过程。最新研究发现,SIRT6还涉及多种重大疾病的发生和发展。本文将从SIRT6与心血管、肿瘤、代谢等相关疾病的关系作一介绍,揭示了SIRT6与相关疾病的内在联系。     

Sirtuins与神经退行性疾病的研究进展

沉默调控基因（SIRTs）是一组激活依赖于NAD＋的具有去乙酰化作用的蛋白。最新的研究表明,SIRTs参与了细胞衰老过程的调节,尤其是在神经退行性疾病中扮演了重要角色。SIRTs基因家族中SIRT2首先发现于酵母中,其余成员则发现于多种有机物中。     

SIRT1在肺癌中的两面性

沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)是一种NAD+依赖的Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶(histoneddeacetylase,HDAC),通过去乙酰化组蛋白和非组蛋白参与各种生物学活动,例如细胞代谢、应对压力反应、衰老。大量研究显示SIRT1在肿瘤发生、发展中具有重要作用。同样,SIRT1与肺癌的发生发展也具有明显的相关性。然而在不同的环境状态下,SIRT1可以激活不同的信号通路,在肺癌中表现出不同的功能。本综述主要讨论SIRT1在肺癌中的作用。     

组蛋白乙酰化修饰异常与阿尔兹海默病

阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种以老年斑和神经纤维缠结为病理特征的慢性中枢性神经系统退行性疾病。在DNA编码序列不变的情况下,通过影响基因转录活性(如DNA可接触性、转录因子及调节因子的酶活性等)调控基因表达水平的表观遗传调控在疾病发生中的作用越来越受到重视。研究显示,表观遗传调控在AD病理机制中起重要作用,其中组蛋白乙酰化修饰异常可能与AD发生发展密切相关。现结合组蛋白乙酰化/去乙酰化的发生过程机制,概述组蛋白乙酰化修饰与AD发病机制相关的研究进展。     

SIRT3与细胞代谢及心血管疾病的相关性

蛋白去乙酰化酶在细胞生理过程中发挥着极为重要的作用。人蛋白去乙酰化酶包括HDACⅠ、HDACⅡ、HDACⅢ和HDACⅣ4个家族。其中第Ⅲ类即Sir2(Silent information regulator 2)家族包括7个成员——SIRT1~ SIRT7,每个成员都具有不同的细胞定位,并且发挥不同的生物学功能。作为主要定位于线粒体的组蛋白去乙酰化酶,SIRT3不仅调节细胞的能量代谢,并在细胞凋亡、肿瘤生长和一些疾病中发挥作用。文章综述了SIRT3在细胞代谢中的生物学功能以及其在心血管疾病中的研究进展。     

Sir2基因家族的功能和作用机制

Sir2(silenceinformationregulator)基因家族是一种保守的从古细菌到哺乳动物都存在的NAD 依赖的组蛋白/非组蛋白去乙酰化酶。在酵母中,Sir2连同与它相互作用的几个蛋白质在基因沉默、基因组稳定性、细胞寿命以及代谢调节上起着不可缺少的作用。其主要的作用机制是:热量限制降低了抑制物烟酰胺的浓度,从而激活了Sir2的组蛋白去乙酰化功能。在哺乳动物中,有7个Sir2同源基因,分别命名为SIRT1到SIRT7。其中SIRT1研究的最多,它在DNA损伤修复、细胞周期控制、抑制细胞凋亡、抵抗氧化逆境和延长细胞寿命方面起着重要作用。它的这些功能是通过和p53、FOXO3、Ku70和PGC-1α等蛋白质之间的相互作用而实现的。     

SIRT1影响Tat介导的HIV-1转录

Tat蛋白在HIV的转录复制中起重要作用.它能反式激活HIV的转录,促进HIV长末端重复序列(HIV LTR)的转录和延长.Tat蛋白是去乙酰化酶SIRT1的一种重要底物.Tat的乙酰化与非乙酰化状态在激活转录过程中受高度精密调控.如果Tat乙酰化状态在转录过程中受到干扰,随后其促使的HIV转录也将受到干扰.近来发现,组蛋白去乙酰化酶SIRT1在Tat蛋白介导的反式激活HIV转录过程中起重要的调控作用.SIRT1能对乙酰化的Tat进行去乙酰化,使其能在促使HIV转录的过程中循环利用.同时Tat与SIRT1的结合也会使核转录因子NF-κB的p65亚基处于超乙酰化状态,致使病毒基因组表达.研究SIRT1与Tat的相互关系为治疗HIV提供了新的方向.     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研究进展

核小体是真核生物染色质的基本单位,通过对组蛋白核心的N-端的乙酰化、甲基化、磷酸化、遍在蛋白化的修饰作用而影响细胞的功能。组蛋白乙酰化酶(histone acetylase HAT)及组蛋白去乙酰化酶(Histone Deacetylases HDAC)之间的动态平衡控制着染色质的结构和基因表达。当组蛋白去乙酰化水平增加,乙酰化水平相对降低,即会导致正常的细胞周期与代谢行为的改变而诱发肿瘤,及神经退行性变。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Histone Deacetylases-inhibitor HDACi)目前是国内外研究的热点。其中,曲古霉素A(Trichostatin A TSA),是最早发现的天然组蛋白去乙酰化酶抑制剂;伏立诺他(Suberoylanilide Hydroxamic Acid SAHA)已经美国FDA批准用于治疗皮肤T细胞淋巴瘤。本文就HDACi分类及其功能出发综述HDACi的作用机制及研究进展。     

SIRT1介导的K-Ras、FoxOs和DLC1的表达及翻译后修饰调控癌细胞的增殖和凋亡

SIRT1是一种NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶,可通过其去乙酰化酶活性介导下游蛋白,如K-Ras、FoxOs和DLC1的翻译后修饰来调节细胞增殖和细胞凋亡。在体外培养的癌细胞、异种移植癌细胞的裸鼠或是转基因小鼠中,K-Ras的乙酰化、FoxOs的乙酰化和磷酸化及DLC1的磷酸化对癌细胞的增殖或凋亡均发挥双重作用,研究SIRT1介导的翻译后修饰对于癌症的治疗具有重要的意义。