Sirtuins在腎臟疾病中的研究進(jìn)展

范燕琴 丁國(guó)華

慢性腎臟疾病(chronic kidney disease，CKD) 是一個(gè)全球性的健康問題，其發(fā)生率及病死率呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。引起慢性腎臟疾病包括各種原發(fā)的、繼發(fā)的腎小球腎炎、腎小管損傷和腎血管的病變等，同時(shí)衰老亦是加重腎臟疾病進(jìn)展的危險(xiǎn)因素之一。因此，研究原發(fā)性腎臟疾病發(fā)生、發(fā)展中的關(guān)鍵分子，并在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)新的治療靶點(diǎn)，對(duì)于防治慢性腎臟疾病意義重大。

Sirtuins蛋白是一類進(jìn)化上保守的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+)依賴的組蛋白去乙?；?，是介導(dǎo)熱量限制，延長(zhǎng)壽命或延遲衰老相關(guān)疾病的主要分子，因而該家族蛋白可改善或延緩與衰老相關(guān)的疾病，如糖尿病、神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病及腎臟疾病。Sirtuins蛋白發(fā)揮著多種重要的細(xì)胞生物學(xué)作用，參與細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)、脂質(zhì)代謝、自噬、細(xì)胞凋亡、炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激、纖維化及線粒體內(nèi)穩(wěn)態(tài)等多種細(xì)胞功能活動(dòng)[1]。腎臟亦是一個(gè)與衰老密切相關(guān)的器官，老年人群發(fā)展為CKD的易感性高[2]。多種研究證實(shí)Sirtuins蛋白參與腎臟疾病的發(fā)生及發(fā)展，其中SIRT1、SIRT3和SIRT6分子在腎臟領(lǐng)域的研究進(jìn)展較多，參與急性腎損傷、糖尿病腎病、高血壓腎病、狼瘡性腎炎等疾病的致病過程，本文主要探討Sirtuins家族分子的腎臟保護(hù)作用。

一、Sirtuins家族蛋白的簡(jiǎn)介

沉默信息調(diào)節(jié)因子2(silent information regulator 2，Sir2)是一類最初在酵母中發(fā)現(xiàn)的，從古細(xì)菌到高等生物人類都高度保守的基因家族,具有保守的催化機(jī)制。真核生物中與酵母Sir2同源性的蛋白稱為Sirtuins蛋白。哺乳動(dòng)物 Sirtuins 家族包括SIRT1～SIRT7 7個(gè)成員，廣泛分布于細(xì)胞，并具有不同的亞細(xì)胞定位。SIRT1、SIRT6和SIRT7主要位于細(xì)胞核內(nèi)，SIRT1主要與常染色質(zhì)有關(guān)，SIRT6與異染色質(zhì)有關(guān)，而 SIRT7主要位于核仁中；SIRT3、SIRT4和SIRT5均分布于細(xì)胞線粒體中；SIRT2主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。Sirtuins屬于Ⅲ類組蛋白去乙?；福琒IRT1、SIRT2、 SIRT3、SIRT5、SIRT6和SIRT7均具有NAD+依賴的蛋白去乙?；富钚?；SIRT4和SIRT6具有ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶活性；除此之外，SIRT6還具有去脂肪?；富钚訹3～5]。Sirtuins家族蛋白具有不同的作用底物，發(fā)揮多種生物學(xué)功能，在凋亡、DNA修復(fù)、增殖、氧化應(yīng)激反應(yīng)、 胰島素分泌、線粒體生物合成、脂質(zhì)代謝、脂肪酸氧化和衰老等不同的細(xì)胞生物過程中都發(fā)揮著重要作用。

二、Sirtuins與腎臟病理生理

在腎臟中，SIRT1主要分布于腎小球足細(xì)胞和腎小管細(xì)胞，同時(shí)有研究表明SIRT1亦分布位于大鼠遠(yuǎn)端腎單位的水通道-2陽(yáng)性細(xì)胞中，參與腎臟水鈉平衡的調(diào)節(jié)。SIRT1通過與甲基轉(zhuǎn)移酶相互作用減少上皮細(xì)胞的鈉離子重吸收，最終抑制腎內(nèi)髓質(zhì)集合管細(xì)胞上皮鈉通道(epithelial sodium channel，ENaC)的α亞基轉(zhuǎn)錄，SIRT1對(duì)ENaC啟動(dòng)子的抑制作用與其去乙酰化酶活性無(wú)關(guān)。最新研究證實(shí)過表達(dá)SIRT1可下調(diào)血管平滑肌細(xì)胞的血管緊張素Ⅱ 1型受體(angiotensin Ⅱ type 1 receptor,AT1R),SIRT1下調(diào)則增加足細(xì)胞AT1R的轉(zhuǎn)錄水平，提示SIRT1可抑制腎素-血管緊張素系統(tǒng)的激活[6]。同時(shí)有研究表明SIRT1可上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮合酶，作用于平滑肌，最終擴(kuò)張血管使血壓下降。綜上所述，SIRT1可通過作用于腎臟參與機(jī)體血壓的調(diào)控。腎小管間質(zhì)纖維化與慢性腎臟病的發(fā)展和預(yù)后有密切的相關(guān)性，是慢性腎臟疾病發(fā)生、發(fā)展過程的中心環(huán)節(jié)。小鼠腎髓間質(zhì)細(xì)胞中SIRT1表達(dá)豐富，研究提示該分子可提高細(xì)胞的抗氧化應(yīng)激能力。敲除小鼠SIRT1基因或予以去乙?；敢种菩∈骃IRT1表達(dá)后行單側(cè)輸尿管梗阻操作，腎小管細(xì)胞凋亡率和纖維化程度均增加，而予以SIRT1激活劑白藜蘆醇預(yù)處理小鼠則出現(xiàn)組織凋亡和纖維化程度減弱。有研究提示SIRT1通過抑制TGFβ信號(hào)通路發(fā)揮抗纖維化作用。

SIRT3已被證實(shí)具有重要的腎臟保護(hù)作用。該分子廣泛分布于腎臟近端及遠(yuǎn)端腎小管細(xì)胞，大量研究提示SIRT3可調(diào)控腎小管細(xì)胞線粒體能量穩(wěn)態(tài)，并參與細(xì)胞抗氧化防御。線粒體屬于高度可移動(dòng)性細(xì)胞器，處于分裂和融合的動(dòng)態(tài)平衡中[7～9]。當(dāng)線粒體過度分裂成體積較小的細(xì)胞器時(shí)，則更易于遭受氧化損傷和膜去極化，并可被線粒體自噬機(jī)制清除；而線粒體融合則更利于產(chǎn)生互相關(guān)聯(lián)的線粒體網(wǎng)絡(luò)，以便于發(fā)揮抗氧化作用，有利于能量的持續(xù)產(chǎn)生[7]。SIRT3是調(diào)節(jié)腎小管細(xì)胞線粒體動(dòng)力學(xué)平衡的關(guān)鍵分子，有促進(jìn)線粒體融合傾向，可維持腎小管細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)[10]。SIRT3被描述為調(diào)控腎小管上皮細(xì)胞間功能性線粒體的微管網(wǎng)絡(luò)依賴性交通，保留了適當(dāng)?shù)募?xì)胞生物能量分析和抗氧化能力[11]。

SIRT6對(duì)于調(diào)控腎臟內(nèi)穩(wěn)態(tài)具有重要作用。SIRT6基因缺失小鼠出現(xiàn)嚴(yán)重的腎小球損傷，尤其是足細(xì)胞功能損傷較重，包括足細(xì)胞裂孔隔膜蛋白及足突消失，SIRT6缺失可加速腎臟肥大和蛋白尿的進(jìn)展。該分子亦是一種關(guān)鍵酶，對(duì)于維持腎小球選擇性濾過血漿蛋白發(fā)揮重要作用。同時(shí)，研究提示SIRT6亦可調(diào)控腎臟纖維化程度，敲除SIRT6的小鼠正常喂養(yǎng)至7個(gè)月時(shí)，腎臟纖維化標(biāo)記分子膠原Ⅳ和纖維連接蛋白的表達(dá)較野生型小鼠比較明顯增加，腎臟纖維化程度加重[12]。

有研究證實(shí)SIRT7可調(diào)節(jié)腎臟的酸堿平衡及電解質(zhì)紊亂。SIRT7可作用于集合小管閏細(xì)胞基底外側(cè)膜上的鉀氯協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(kalium chloride cotransporters,KCC4)，并對(duì)KCC4進(jìn)行去乙?；饔?，維持集合管室的pH值平衡[13]。

三、Sirtuins與腎臟疾病

不同的Sirtuins蛋白參與腎臟不同的生理學(xué)調(diào)節(jié)過程，越來越多的研究關(guān)注于Sirtuins家族蛋白在腎臟疾病中的作用。SIRT1在腎臟方面的研究較早，本文重點(diǎn)討論該分子在腎臟領(lǐng)域的最新研究結(jié)果。除了SIRT1以外，SIRT3和SIRT6在腎臟疾病中的體內(nèi)外研究亦較多，涉及參與多種急、慢性腎臟疾病的發(fā)生與發(fā)展。

1.Sirtuins與急性腎損傷：急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)是一個(gè)病死率較高的公共健康問題，一部分急性腎損傷患者會(huì)發(fā)展為慢性腎臟疾病或產(chǎn)生其他類型的器官功能障礙。腎小管上皮細(xì)胞在缺血或毒性藥物所致的AKI中發(fā)揮重要作用[14]。線粒體功能紊亂是AKI發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，表現(xiàn)為線粒體出現(xiàn)過度分裂，呈碎片狀，伴隨著線粒體膜去極化及促凋亡因子的泄露[7]。線粒體結(jié)構(gòu)的完整性遭到破壞后出現(xiàn)ATP分解及ROS的產(chǎn)生，細(xì)胞骨架發(fā)生變化，破壞細(xì)胞與基質(zhì)、細(xì)胞與細(xì)胞間的相互作用，最終出現(xiàn)腎小管上皮細(xì)胞的凋亡及脫落[7]。

大量研究證實(shí)SIRT1在AKI中發(fā)揮腎保護(hù)作用，線粒體內(nèi)穩(wěn)態(tài)參與SIRT1的腎保護(hù)功能[15, 16]。腎小管細(xì)胞特異性過表達(dá)SIRT1可抑制順鉑誘導(dǎo)的小鼠發(fā)展為AKI、SIRT1的腎臟保護(hù)作用可能與其增強(qiáng)線粒體β氧化限速酶-中鏈酰基輔酶A脫氫酶的活性有關(guān)。在腎缺血再灌注損傷的AKI模型中，SIRT1基因下調(diào)后可進(jìn)一步加劇腎功能惡化，加重腎小管損傷及細(xì)胞凋亡[17]。研究表明SIRT1可激活過氧化物酶體增殖活化受體γ輔助活化因子1α(α subunit of peroxisome proliferators-activated receptor-γ coactivator-1,PGC-1α)的表達(dá)，促進(jìn)線粒體生物合成和氧化呼吸過程，最終促進(jìn)近端小管細(xì)胞的自我修復(fù)[18]。

最新研究表明SIRT3亦在AKI中發(fā)揮腎臟保護(hù)作用，與該分子的線粒體調(diào)節(jié)機(jī)制相關(guān)[19]。順鉑誘導(dǎo)的AKI小鼠存在嚴(yán)重的氧化應(yīng)激相關(guān)性線粒體損傷，并伴隨近端小管SIRT3表達(dá)減少。與野生型小鼠比較，SIRT3基因沉默后順鉑誘導(dǎo)的AKI小鼠出現(xiàn)更為嚴(yán)重的腎損傷及更高的致死率。予以腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)激活劑AICAR預(yù)處理小鼠，可緩解順鉑誘導(dǎo)的腎功能損害；而SIRT3基因敲除后，給予上述相同處理，小鼠腎功能無(wú)明顯改善。順鉑誘導(dǎo)的近端小管細(xì)胞功能障礙與SIRT3的表達(dá)減少有關(guān)，SIRT3下調(diào)后線粒體動(dòng)力相關(guān)蛋白(dynamin related protein 1, Drp1)募集到線粒體膜上，線粒體視神經(jīng)萎縮癥蛋白(optic atrophy1, OPA1)表達(dá)下調(diào)，共同促進(jìn)線粒體過度分裂及片段化。線粒體過度分裂導(dǎo)致線粒體膜通透性丟失，并通過帕金森病相關(guān)蛋白(PTEN-induced putative kinase, PINK)依賴的線粒體自噬途徑清除細(xì)胞器。予以SIRT3的天然激活物姜黃素預(yù)處理小鼠，可改善AKI小鼠的線粒體超微結(jié)構(gòu)、線粒體動(dòng)力學(xué)紊亂及氧化應(yīng)激損傷，進(jìn)一步闡明SIRT3在腎臟中的保護(hù)機(jī)制[19]。

多項(xiàng)研究證實(shí)間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stromal cells，MSCs)注入可促進(jìn)AKI小鼠腎組織再生，而MSCs的腎臟保護(hù)作用是否依賴SIRT3介導(dǎo)的生物途徑仍需要探究[19]。研究表明人臍帶MSCs處理AKI小鼠可促進(jìn)線粒體生物發(fā)生，包括通過上調(diào)PGC1α的表達(dá)、促進(jìn)NAD1的生物合成以及上調(diào)SIRT3來增強(qiáng)抗氧化活性和ATP的產(chǎn)生。人臍帶MSCs通過SIRT3發(fā)揮腎臟保護(hù)作用的機(jī)制依賴于Sirtuins可通過富含微管蛋白的突起促進(jìn)相鄰腎小管細(xì)胞之間線粒體轉(zhuǎn)移的能力，從而誘導(dǎo)受損細(xì)胞的整體代謝重編以維持能量供應(yīng)。

2.Sirtuins與糖尿病腎?。禾悄虿∧I病(diabetic nephropathy，DN)被認(rèn)為是世界上導(dǎo)致終末期腎臟疾病的首要原因，也是一個(gè)導(dǎo)致糖尿病患者高致死率的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一[20]。目前越來越多的研究關(guān)注于Sirtuins在治療糖尿病并發(fā)癥方面的作用[21]。體外予以高糖誘導(dǎo)近端腎小管細(xì)胞可出現(xiàn)SIRT1的表達(dá)下調(diào)及緊密連接蛋白克勞丁-1(claudin 1, CLDN1)的表達(dá)上調(diào)，進(jìn)一步在DN患者的腎穿刺組織中發(fā)現(xiàn)腎小球及腎小管細(xì)胞SIRT1表達(dá)均減少， 為SIRT1參與人類DN疾病的發(fā)生提供了潛在證據(jù)。在多種糖尿病動(dòng)物模型中均證實(shí)SIRT1分子的激動(dòng)劑對(duì)于改善葡萄糖耐量、空腹血糖水平及胰島素抵抗等代謝參數(shù)均有明顯效果。過表達(dá)SIRT1可抑制DN模型中腎小球足細(xì)胞損傷，而條件性敲除糖尿病db/db小鼠足細(xì)胞SIRT1基因可上調(diào)NF-κB基因的p65亞基乙?；?，導(dǎo)致小鼠尿蛋白排泄水平增加，同時(shí)伴隨嚴(yán)重的線粒體功能紊亂和腎功能損害加重。SIRT1下調(diào)可促進(jìn)促凋亡因子Bcl2樣蛋白11(bcl2 like protein 11, Bcl2L11)的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)錄因子叉頭框蛋白O4(forkhead box O4, FOXO4)分子乙酰化水平增加，從而加重凋亡的產(chǎn)生。深入研究表明SIRT1可以介導(dǎo)近端腎小管和腎小球之間復(fù)雜的功能性相互作用，DN小鼠近端腎小管SIRT1靶向破壞后導(dǎo)致CLDN1在足細(xì)胞中異位表達(dá)，進(jìn)一步產(chǎn)生蛋白尿和腎功能損害。

關(guān)于SIRT3在DN中的研究相對(duì)較少。過表達(dá)SIRT3可通過轉(zhuǎn)錄因子叉頭框蛋白O1(forkhead box O1, FOXO1) 信號(hào)通路拮抗高糖誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老，并增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)氧化應(yīng)激損傷的耐受性。而在DN動(dòng)物模型中，通過G蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體激活SIRT3后可預(yù)防氧化應(yīng)激損傷和脂質(zhì)沉積[22]。在高脂飲食誘導(dǎo)的DN大鼠中，綠茶多酚可恢復(fù)大鼠腎臟SIRT3蛋白的表達(dá)及酮體的生成，并同時(shí)減弱腎臟氧化應(yīng)激損傷，提示增強(qiáng)SIRT3的表達(dá)具有腎臟保護(hù)作用。

Liu等[1]研究發(fā)現(xiàn)SIRT6在DN患者腎穿刺組織腎小球中的表達(dá)含量，較癌旁對(duì)照組明顯減少，SIRT6的mRNA轉(zhuǎn)錄水平與腎小球?yàn)V過率呈正相關(guān)，與24h尿蛋白定量呈負(fù)相關(guān)，上述研究結(jié)果提示SIRT6與疾病嚴(yán)重程度有關(guān)。在DN小鼠模型中，足細(xì)胞SIRT6基因特異性敲除后加重小鼠足細(xì)胞損傷及蛋白尿總量；予以高糖刺激人足細(xì)胞后出現(xiàn)SIRT6表達(dá)減少，進(jìn)一步下調(diào)足細(xì)胞SIRT6后細(xì)胞的炎性分子表達(dá)增加，細(xì)胞骨架重排紊亂程度加重，伴隨細(xì)胞自噬能力減弱，最終導(dǎo)致足細(xì)胞凋亡增加。深入研究發(fā)現(xiàn)SIRT6通過與Notch1及Notch4分子的啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合，下調(diào)啟動(dòng)子區(qū)組蛋白H3第9位賴氨酸殘基乙?；?histone H3, acetylated at lysine 9, H3K9ac) 水平，抑制Notch信號(hào)通路并緩解足細(xì)胞損傷。上述研究為今后臨床上治療糖尿病腎病提供了一個(gè)潛在的分子靶點(diǎn)及可以干預(yù)的信號(hào)通路。

3.Sirtuins與高血壓性腎損害：高血壓腎病是目前發(fā)生率較高的一種繼發(fā)性腎病，后期可發(fā)展為慢性腎臟疾病，甚至進(jìn)展為終末期腎病。在血管緊張素Ⅱ灌注的高血壓腎病小鼠模型中，SIRT3敲除可加重小鼠腎功能損傷及腎臟纖維化，而過表達(dá)SIRT3可緩解小鼠上述損傷[23]。予以SIRT3的激活劑和厚樸酚預(yù)處理血管緊張素Ⅱ灌注的小鼠，可一定程度上緩解高血壓腎損傷及腎纖維化。研究證實(shí)SIRT3與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白合成負(fù)調(diào)節(jié)劑(kruppel-like factor 15, KLF15)存在共定位關(guān)系，SIRT3對(duì)KLF15產(chǎn)生去乙?；饔?，導(dǎo)致乙酰化水平的KLF15下降，從而介導(dǎo)腎臟保護(hù)作用。

4.Sirtuins與狼瘡性腎炎:狼瘡性腎炎是一種常見的自身免疫性疾病，自身免疫性抗體的產(chǎn)生是其發(fā)病過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。SIRT1基因敲除小鼠出現(xiàn)明顯的免疫缺陷，同時(shí)可發(fā)現(xiàn)IgM和IgG免疫復(fù)合物沉積在小鼠的腎臟和肝臟中，呈現(xiàn)狼瘡樣癥狀[15]。SIRT1可使p65和激活子蛋白1(activator protein 1, AP-1)去乙?；?，抑制NF-κB信號(hào)通路AP-1的轉(zhuǎn)錄活性和環(huán)氧合酶2(cyclooxygenase 2, COX-2)的表達(dá)。此外SIRT1還可調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的炎性反應(yīng)，減少巨噬細(xì)胞的促炎表型。體內(nèi)研究提示骨髓細(xì)胞SIRT1特異性敲除可促進(jìn)NF-κB高度乙?；?，導(dǎo)致促炎靶基因的轉(zhuǎn)錄激活。骨髓細(xì)胞SIRT1特異性敲除小鼠予以高脂飲食處理后，小鼠肝臟和脂肪組織中出現(xiàn)大量活化的巨噬細(xì)胞。綜上所述，SIRT1在調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)和機(jī)體自身免疫反應(yīng)中起關(guān)鍵作用，可能參與狼瘡性腎炎的致病過程。

5.Sirtuins與腎病綜合征:腎病綜合征是一種主要表現(xiàn)為大量蛋白尿、低白蛋白血癥、水腫及高脂血癥的一組臨床表現(xiàn)相似的綜合征。阿霉素腎病模型是目前較為經(jīng)典的模擬腎病綜合征的動(dòng)物模型。腎臟SIRT1下調(diào)可誘導(dǎo)阿霉素腎病小鼠出現(xiàn)更為嚴(yán)重的蛋白尿，同時(shí)腎小球硬化程度加重并伴隨線粒體自噬受損；在阿霉素腎病的疾病早期階段恢復(fù)SIRT1表達(dá)，可延緩線粒體及腎小球損傷，但無(wú)法逆轉(zhuǎn)蛋白尿的進(jìn)展，提示SIRT1可能參與腎病綜合征的發(fā)生、發(fā)展。與野生型小鼠比較，足細(xì)胞SIRT6特異性敲除后導(dǎo)致阿霉素腎病小鼠足細(xì)胞的損傷及腎小球硬化程度更加嚴(yán)重；通過慢病毒腎內(nèi)注射方法使小鼠腎臟SIRT6過表達(dá)后，阿霉素腎病小鼠的腎損傷明顯有所緩解，研究證實(shí)SIRT6通過調(diào)節(jié)Notch信號(hào)通路參與調(diào)控腎損傷。目前仍需要加大Sirtuins家族蛋白在這方面的研究，為臨床治療腎病綜合征提供理論基礎(chǔ)。

6.Sirtuins與腎臟衰老：人口老齡化已成為當(dāng)今社會(huì)面臨的重要問題，越來越多研究證實(shí)老年人更易罹患腎臟相關(guān)疾病，衰老是慢性腎臟疾病發(fā)生的危險(xiǎn)因素之一。研究表明Sirtuins家族蛋白可拮抗與衰老相關(guān)的腎損害。老年小鼠體內(nèi)NAD+含量減少及線粒體功能障礙與小鼠腎臟的SIRT1活性下降有關(guān)。足細(xì)胞SIRT1特異性敲除小鼠較快出現(xiàn)與衰老相關(guān)的蛋白尿和腎小球硬化[24]。SIRT3在老年小鼠腎組織標(biāo)本中表達(dá)減少，在At1r缺失小鼠中，上調(diào)腎臟SIRT3和尼克酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(nicotinamide phosphoribosyl transferase, NAMPT)的表達(dá)可促進(jìn)小鼠出現(xiàn)長(zhǎng)壽表型，提示SIRT3可能與衰老有關(guān)。Huang等[12]最新研究發(fā)現(xiàn)SIRT6基因敲除小鼠在正常衰老過程中出現(xiàn)腎小球功能進(jìn)行性下降，小鼠喂養(yǎng)至7個(gè)月時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的足細(xì)胞損傷，同時(shí)腎組織中伴隨大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和腎組織纖維化，最終產(chǎn)生大量蛋白尿及腎功能下降，研究發(fā)現(xiàn)炎性信號(hào)通路NF-κB參與SIRT6介導(dǎo)的衰老相關(guān)性腎損傷。

四、Sirtuins的調(diào)節(jié)劑

Sirtuins是一類代謝調(diào)節(jié)因子，將蛋白質(zhì)乙?；c能量代謝聯(lián)系起來，發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。盡管對(duì)于不同Sirtuins分子在調(diào)控腎臟功能方面的認(rèn)識(shí)尚處于早期階段，但對(duì)于Sirtuins在細(xì)胞保護(hù)和再生機(jī)制中涉及的靶分子的相關(guān)研究已取得一些進(jìn)展。以上的研究結(jié)果有助于發(fā)現(xiàn)更多Sirtuins的激活物。大多數(shù)Sirtuins激活物屬于多酚類天然產(chǎn)物，白藜蘆醇是被發(fā)現(xiàn)的能夠使SIRT1活性增加10倍的第一種化合物，該物質(zhì)是在紅酒中被發(fā)現(xiàn)的一種變構(gòu)調(diào)節(jié)劑，可導(dǎo)致基質(zhì)的構(gòu)象變化，從而增加他們對(duì)Sirtuins的親和力，已在急性腎損傷模型中被證實(shí)具有線粒體功能保護(hù)及抗氧化作用。和厚樸酚和姜黃素均為SIRT3的特異性激活劑，前者通過抗炎、抗氧化作用介導(dǎo)腎臟保護(hù)作用，后者通過維持機(jī)體氧化還原平衡、線粒體生物合成及線粒體動(dòng)力學(xué)平衡從而發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。類黃酮、芪類、花青素和查耳酮等均是可調(diào)節(jié)Sirtuins的天然化合物。

在已發(fā)現(xiàn)的天然化合物基礎(chǔ)上，將其作為模板可指導(dǎo)計(jì)算搜索和化學(xué)設(shè)計(jì)出效果更好、特異性更強(qiáng)的Sirtuins激活物，選擇性增強(qiáng)Sirtuins的去乙?；富钚?。SRT1720、SRT2183及SRT3025是運(yùn)用上述方法人工合成的可特異性增強(qiáng)SIRT1活性的化合物，已在單側(cè)輸尿管梗阻模型中被證實(shí)可抑制腎小球硬化及腎間質(zhì)纖維化。

由于Sirtuins的酶活性是NAD+依賴的，補(bǔ)充NAD+合成途徑中所需的中間物質(zhì)，或外源性使用NAD+屬于一類新的激活Sirtuins的方法，因其可維持機(jī)體氧化還原平衡，已被證實(shí)具有心臟和腎臟保護(hù)作用[25,26]。煙酰胺單核苷酸(nicotinamide mononucleotide，NMN)，是一種體內(nèi)NAD+從頭合成途徑中最直接的前體，在順鉑誘導(dǎo)的AKI模型中，外源性使用該物質(zhì)可延緩小鼠發(fā)展為AKI，保護(hù)腎功能，抑制腎小管損傷及凋亡，同時(shí)可維持線粒體密度。關(guān)注調(diào)節(jié)NAD+生物合成過程中的關(guān)鍵酶有助于發(fā)現(xiàn)新的Sirtuins激活物，NAMPT是一種NAD+合成的限速酶，NAMPT的細(xì)胞水平在不同的病理生理?xiàng)l件下可調(diào)節(jié)Sirtuins的活性。另一方面靶向抑制NAD+消耗途徑中的關(guān)鍵酶亦可以有效的保留與維持Sirtuins的活性。以上方法均是通過調(diào)控NAD+水平來影響Sirtuins的活性和生物學(xué)功能，仍有待于進(jìn)一步深入的研究。

五、展 望

Sirtuins家族蛋白是一類重要的生理調(diào)節(jié)因子，廣泛的參與機(jī)體多種細(xì)胞生物學(xué)過程的調(diào)節(jié)，在維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用。Sirtuins家族成員功能不盡相同，SIRT1、SIRT3、SIRT4及SIRT6在腎臟疾病中的研究較多，已被證實(shí)參與多種急、慢性腎臟疾病的發(fā)生與發(fā)展，主要通過調(diào)控細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、線粒體生物合成、炎性反應(yīng)及纖維化等機(jī)制來發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。目前已發(fā)現(xiàn)的Sirtuins分子的特異性激活劑的種類仍較少，特異性亦相對(duì)較低，同時(shí)缺乏深入的體內(nèi)研究及臨床應(yīng)用，仍是目前研究的一大難題，深入了解Sirtuins家族各成員在疾病中參與的信號(hào)通路及分子作用靶點(diǎn)將有助于發(fā)現(xiàn)更多的特異性激活劑及靶向藥物，為今后臨床上治療腎臟疾病提供新的策略。

因此深入研究Sirtuins家族蛋白的生物學(xué)特性及功能，不僅能提供更多有關(guān)細(xì)胞生命過程調(diào)控的信息，還可為包括腎臟疾病在內(nèi)的多種代謝性疾病、衰老相關(guān)性疾病提供臨床診斷與治療的依據(jù)及新方法。