综述:SIRT6:从分子功能到潜在的人类疾病治疗靶点

《Gene Reports》:SIRT6: From molecular functions to a potential therapeutic target in human disease

【字体: 时间:2026年02月28日 来源:Gene Reports 0.9

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  SIRT6作为核酶,通过去乙酰化酶和ADP-核糖转移酶活性调控基因组稳定性、代谢平衡及免疫应答,在癌症、糖尿病、神经退行性疾病中发挥双重作用,其靶向治疗开发面临家族成员结构相似导致的特异性调节难题,未来需通过分子机制研究优化选择性药物设计。

  
普拉蒂斯塔·辛格(Pratistha Singh)| 乔蒂尔玛伊(Jyotirmayee)| 萨娜·安萨里(Sana Ansari)| 曼维·班萨尔(Manvi Bansal)| 苏普里娅·巴里克(Supriya Barik)| 马尔凯·维尔玛(Malkhey Verma)
印度北方邦瓦拉纳西班纳拉斯印度教大学科学研究所生物技术学院,邮编221005

摘要

Sirtuin 6(SIRT6)是一种属于sirtuin家族的核酶,因其在维持基因组稳定性、调节代谢和影响衰老过程中的关键作用而广为人知。它作为一种单ADP-核糖转移酶和NAD+依赖的去乙酰化酶,调控着多种细胞功能。SIRT6主要存在于细胞核中,通过组蛋白去乙酰化来改变染色质结构和基因表达。它特异性地作用于组蛋白H3的赖氨酸9位(H3K9Ac)和赖氨酸56位(H3K56Ac)。最新研究表明,SIRT6对与年龄相关的疾病(如代谢综合征、心血管疾病、神经系统疾病和各种类型的癌症)具有积极的预防作用。本文综述了SIRT6在免疫调控中的作用,以及其在癌症、糖尿病、神经保护和肾脏保护方面的相关性。鉴于SIRT6在免疫系统调节和疾病进展中的新兴作用,它成为临床治疗的一个潜在靶点。本文将SIRT6的多种功能整合在一个框架中,并探讨了当前面临的挑战及未来研究方向。此外,通过对SIRT6调控机制的深入理解,可能会开辟出新的靶向治疗途径。同时,也讨论了开发选择性SIRT6调节剂的挑战及临床应用的未来前景,强调了SIRT6作为慢性病和与年龄相关疾病治疗剂的潜力。

引言

Sirtuins(沉默信息调节因子)是一类依赖NAD+的去乙酰化酶和ADP-核糖转移酶,在生物体的生理和病理过程中起着关键的调控作用,涉及肥胖、糖尿病、癌症、衰老、大脑功能和炎症反应等领域(Wu等人,2022年)。第一个被发现的sirtuin被称为SIR2,存在于Saccharomyces cerevisiae中(Michan和Sinclair,2007年)。这些酶在亚细胞定位、底物和生物学功能上存在差异:SIRT1和SIRT2主要存在于细胞核和细胞质中,而SIRT3、SIRT4和SIRT5则位于线粒体中(You和Liang,2023年)。SIRT6和SIRT7主要位于细胞核中。其中,SIRT1-3具有强烈的去乙酰化活性;相比之下,SIRT4主要作为ADP-核糖转移酶发挥作用,而SIRT5则兼具去乙酰化、去琥珀酰化和去麦洛尼酰化功能(Nasiri等人,2020年)。SIRT6具有广泛的酶活性,包括NAD依赖的去乙酰化和单ADP-核糖转移酶活性,能够作用于乙酰基和长链酰基(Klein和Denu,2020年)。最近发现的SIRT7是一种核定位的NAD+依赖去乙酰化酶,参与维持细胞稳态的多项关键过程(Yi等人,2023年)。尽管SIRT1是研究最深入的sirtuin,但SIRT6最近受到了广泛关注。SIRT6既可作为NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶,也可作为ADP-核糖转移酶(Baran等人,2023年)。
研究人员正在寻找一个能够在癌症、糖尿病和神经退行性疾病中共同发挥治疗作用的分子靶点(Singh等人,2019a;Smirnov等人,2023;Singh等人,2025)。在这方面,SIRT6因其对基因组稳定性、代谢、炎症和衰老相关途径的调控作用而成为有前景的靶点。研究表明,SIRT6在衰老、DNA修复、抗氧化防御、长寿、应激反应、癌症、胰岛素抵抗、肥胖和能量代谢等生理和病理过程中都起着重要作用(Jiang等人,2013;Kwon,2026)。由于其多功能性和在不同疾病中的治疗潜力,SIRT6近年来受到了越来越多研究者的关注。本文综述了SIRT6的治疗潜力和药理学意义。

章节摘要

SIRT6在癌症中的作用

SIRT6在癌症中扮演复杂角色:根据细胞环境和癌症类型的不同,它既具有抑制肿瘤的作用,也可能促进肿瘤生长,因此是癌症生物学中的关键因素(Hou等人,2020)。作为肿瘤抑制因子,SIRT6通过稳定染色质、减少糖酵解和调节炎症肿瘤环境来抑制肿瘤发展(Lunt和Vander Heiden,2011;Hou等人,2020)。然而,在某些癌症类型中,它通过促进肿瘤细胞的存活而发挥作用

Sirtuin家族的比较研究

Sirtuins(SIRT1–7)是一类高度保守的NAD+依赖去乙酰化酶,对调节多种细胞过程(如代谢平衡、基因组完整性和衰老)至关重要。尽管具有共同的催化核心,但由于底物特异性、酶活性和亚细胞分布的不同,每种sirtuin的功能各不相同。其中,SIRT6在维持染色质稳定性、调节代谢和控制

由于sirtuins之间的结构相似性较高,选择性有限

尽管临床前研究结果令人鼓舞,但SIRT-6靶向疗法的成功临床转化仍面临诸多障碍。主要障碍在于sirtuin家族成员(SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7)之间的高度结构相似性,这使得开发高选择性调节剂变得困难。SIRT1和SIRT6的底物特异性有重叠,共同影响染色质完整性和代谢调控

SIRT6作为代谢和疾病的核心调节因子

SIRT6已成为关键的代谢调节因子,可能影响细胞增殖、能量和营养平衡等生物过程,也可能与代谢紊乱和癌症有关。毫无疑问,我们对SIRT6的生物学作用的理解还只是初步的,未来可能会发现更多新的功能。需要进一步研究以明确调节SIRT6活性是否能够提供有效的治疗效果

支持数据的可用性

不适用。

科学写作中的AI使用

作者在撰写手稿时未使用任何AI工具。

作者贡献声明

普拉蒂斯塔·辛格(Pratistha Singh):撰写——审稿与编辑。乔蒂尔玛伊(Jyotirmayee):撰写——审稿与编辑。萨娜·安萨里(Sana Ansari):撰写——审稿与编辑。曼维·班萨尔(Manvi Bansal):撰写——审稿与编辑。苏普里娅·巴里克(Supriya Barik):撰写——审稿与编辑。马尔凯·维尔玛(Malkhey Verma):撰写——审稿与编辑,指导与概念构思。

出版同意

不适用。

知情同意

此类研究无需正式同意。

伦理批准

本综述文章无需伦理批准。

资金来源

作者在撰写本综述手稿时未接受任何外部资助。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

致谢

MV感谢班纳拉斯印度教大学(Banaras Hindu University)在IOE激励计划下的支持,以及新德里DBT提供的资金支持,用于项目代码BT/PR31156/MED/30/2019的研究工作。PS感谢被任命为IOE RJP-PDF计划的博士后研究员。JM感谢UGC-CSIR颁发的JRF奖学金[学者ID: 23161003219]。SA感谢DST颁发的INSPIRE奖学金[Inspire代码:
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