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长寿蛋白SIRT6,还能预防脂肪肝 | Cell子刊新发现

 医药魔方 2020-11-05

代谢性疾病(如肥胖、2型糖尿病和脂肪肝等)正成为二十一世纪的流行病。脂肪肝影响全球约25%的人口,通常在人体产生过多脂肪或无法充分有效地代谢脂肪时发生。多余的脂肪储存在肝细胞中,积累起来,就会引起脂肪肝及相关疾病。

近日,来自巴伊兰大学的研究人员首次揭示一种参与调节许多生物过程(如衰老、肥胖、胰岛素抵抗、炎症和代谢)的蛋白质SIRT6在调节肝脏脂肪代谢方面也起着关键作用,相关研究成果于12月17日发表在 Cell Reports 杂志上 [1]。


图片来源:Cell Reports [1]

沉默信息调节因子(silent information regulator, SIRT)家族具有烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+)依赖的去乙酰化酶活性,并在能量代谢、压力应激反应以及延缓衰老中发挥重要作用。其家族成员SIRT6 蛋白在代谢调节和维持DNA稳态中发挥着重要作用 [2]。SIRT6通常被称为“长寿基因”,领导该研究的 Haim Y. Cohen 教授及其同事先前的研究已证明,增加SIRT6水平可以延长小鼠寿命。

尽管对于SIRT6进行了广泛的研究,但关于其参与特定代谢通路,特别是β氧化的认识仍然有限。此外,SIRT6如何协调这些不同的代谢通路尚不清楚。因此,Cohen团队展开进一步研究来探索这个问题。

PPARα是3种过氧化物酶体增殖物激活受体PPAR)亚型之一,主要表达于脂肪酸氧化能力强的组织(如肝脏和心脏)中,是肝脏β-氧化的关键转录因子在需要脂肪酸氧化的条件下,如空腹,PPARα通过上调脂肪氧化所必需的酶的表达来保证能量供给。

在这项研究中,SIRT6蛋白被证明可通过激活PPARα来调节脂肪代谢。首先,数据显示SIRT6能结合PPARα辅激活因子NCOA2,通过肝脏NCOA2 K780去乙酰化促进PPARa活性,最终以SIRT6依赖的方式激活PPARα。

在PPARα激活的条件下,SIRT6通过NCOA2脱乙酰基调节PPARα的示意图。图片来源:Cell Reports [1]

此外,当SIRT6缺乏时,PPARα信号转导基因表达受到抑制,这会抑制PPARα调控的代谢通路,降低PPARα诱导的β-氧化及其代谢产物,丙氨酸和乳酸水平下降,诱导丙酮酸氧化。

SIRT6缺乏会抑制PPARa调节的代谢通路。图片来源:Cell Reports [1]

 

研究人员还通过卡内基梅隆大学的Ziv Bar Joseph教授开发的计算工具研究了禁食和定期饮食的不同代谢状态,发现更高的SIRT6表达会导致更多脂肪消耗,特别是在肝脏中。

Cohen教授表示:“SIRT6是平衡和协调体内代谢过程的关键分子,通过与PPARα协同作用,SIRT6可以向身体发送信号来燃烧更多的脂肪。这种合作是SIRT6预防脂肪肝及相关疾病和肥胖相关损害的一种方式。”

“SIRT6不仅与PPARα合作来燃烧更多脂肪和协调肝脏中的脂肪代谢,它也可以调节与肝脏中脂肪有关的其他代谢途径,如胆固醇和甘油三酯代谢。”文章第一作者Shoshana Naiman博士补充道。

总结来说,该研究证明SIRT6通过NCOA2去乙酰化激活PPARα以调节肝脏β-氧化,这一调控以PPARα依赖性方式维持正常全身呼吸交換率和改善肝脏脂肪含量。这些发现将有助于我们了解SIRT6如何协调主要代谢通路以应对能量波动,为脂肪肝及相关疾病新疗法提供了研究基础。

小结

领域:脂肪肝
杂志Cell Reports
亮点:来自巴伊兰大学的研究人员首次揭示“长寿基因”SIRT6能通过NCOA2去乙酰化激活PPARα以调节肝脏β-氧化,促进肝脏中脂肪的消耗。这些发现为脂肪肝及相关疾病新疗法提供了研究基础。

相关论文
[1] Naiman S. et al. SIRT6 Promotes Hepatic Beta-Oxidation via Activation of PPARa. Cell Reports (2019). 

[2] Gertler A.A. et al. SIRT6, a protein with many faces. Biogerontology (2013).

参考资料

1#   Longevity protein SIRT6 also protects against fatty liver and fatty liver disease


新靶点

NKG2A GARP CD22 LIF CDK2 WWP1 VCAM1 Flower CD24 Gingipains DES1 GPR139 DHX37 | CXCL10-CXCR3轴 | 628个靶点 | CA19-9 | PTPN2

新疗法

双特异性抗体 | PROTACs技术 | 第四代EGFR抑制剂 | RNAi药物 | GCGR抗体 | AMPK激动剂 | 神奇胶囊CAR-T疗法 | 降胆固醇新药 | 光照+声音 |  调节代谢 | 基因治疗 | 先天免疫 | 细胞治疗 | 智能i-胰岛素 | 胎盘干细胞 | 河豚毒素 | 感冒病毒 | 肠道细菌 | 肿瘤疫苗 | 溶瘤病毒 | 艾滋病毒疫苗 | IL-12 | 纳米颗粒 | 口服胰岛素 | PARP抑制剂 | ADC药物 | KRAS抑制剂

新机制

PD-1抗体与肠道菌群 | 细菌与癌症 | CCR5与中风康复 | 糖促进肿瘤 | 黄金钾 | PD-1加速肿瘤生长 | 癌细胞神秘偷渡PD-L1 | 乳腺癌耐药性 | 铁死亡 | PARP抑制剂 | 哮喘鼻炎之谜 | 致命心脏病 | TOX | 帕金森病 | 肺癌转移 | 高血压 | 减肥 | 超级细菌毒力开关 | 辅助T细胞

流行病学

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