趙小芳 鄭華波 劉承云 (華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院老年病科，湖北 武漢 430022)

動(dòng)脈粥樣硬化是一種由多因素引起的血管慢性病變，是缺血性心腦血管病的病理基礎(chǔ)，可引起冠心病、腦卒中及外周血管病等。近幾十年來(lái)的研究越來(lái)越強(qiáng)調(diào)內(nèi)皮功能障礙、炎癥、氧化應(yīng)激、氧化低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)沉積和泡沫細(xì)胞形成在動(dòng)脈粥樣硬化病理生理中的作用〔1〕。內(nèi)膜受損是動(dòng)脈粥樣硬化的始發(fā)因素，炎癥是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展的中心環(huán)節(jié)，氧化應(yīng)激與血脂血糖代謝紊亂是誘因，而不穩(wěn)定的粥樣斑塊可增加動(dòng)脈粥樣硬化心腦血管等并發(fā)癥的發(fā)生率和死亡率。年齡是動(dòng)脈粥樣硬化的獨(dú)立危險(xiǎn)因素〔2〕。目前，動(dòng)脈粥樣硬化主要是降脂、抗凝及溶栓等藥物治療，但效果并不理想，故研究者們開始轉(zhuǎn)向從分子水平來(lái)探索用于治療動(dòng)脈粥樣硬化的新靶點(diǎn)。已有大量研究指出，Sirtuins家族成員SIRT6在衰老及年齡相關(guān)疾病的調(diào)節(jié)中起著重要的作用，SIRT6參與了動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展過程，本文對(duì)近年來(lái)的研究成果進(jìn)行綜述。

1 SIRT6概述

Sirtuins家族是一組催化組蛋白和非組蛋白賴氨酸殘基脫乙?；蘑箢惤M蛋白去乙?；浮?〕。Sirtuins家族在調(diào)節(jié)衰老和能量代謝方面發(fā)揮著重要作用。其家族成員SIRT6位于細(xì)胞核，同時(shí)具有去乙酰化酶活性及ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶活性〔4〕。位于人類19號(hào)染色體的SIRT6包括3個(gè)重要的功能區(qū)：核心催化區(qū)，C端的核定位信號(hào)區(qū)及N端的組蛋白去乙?；腹δ軈^(qū)。SIRT6是衰老性疾病的研究熱點(diǎn)，其作為動(dòng)脈粥樣硬化治療的靶點(diǎn)逐漸引起人們的重視。SIRT6可通過減輕內(nèi)皮細(xì)胞損傷、抑制炎癥和氧化應(yīng)激、調(diào)節(jié)糖脂代謝平衡、減少泡沫細(xì)胞及穩(wěn)定粥樣斑塊等方面延緩動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。

2 SIRT6在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用

2.1SIRT6保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞的功能 動(dòng)脈內(nèi)膜損傷是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的始動(dòng)環(huán)節(jié)，因而延緩內(nèi)皮細(xì)胞的衰老和修復(fù)受損的內(nèi)皮至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)〔5〕，當(dāng)敲低人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的SIRT6后，促炎細(xì)胞因子、前列腺素、基質(zhì)金屬蛋白和細(xì)胞間黏附分子-1的表達(dá)增加，且細(xì)胞間黏附分子-1促進(jìn)單核細(xì)胞黏附到內(nèi)皮細(xì)胞上，進(jìn)而損傷內(nèi)皮細(xì)胞。另有研究報(bào)道〔6〕，當(dāng)敲低載脂蛋白E敲除鼠的SIRT6時(shí)，主動(dòng)脈內(nèi)皮依賴性血管舒張功能受損，斑塊體積增大，斑塊易損性增加。探討其中的機(jī)制發(fā)現(xiàn)，敲除SIRT6后細(xì)胞間黏附分子-1的表達(dá)顯著上調(diào)，促進(jìn)單核細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附，從而損傷內(nèi)皮細(xì)胞。多項(xiàng)研究表明〔5，7，8〕，高糖或過氧化氫處理內(nèi)皮細(xì)胞后，SIRT6的表達(dá)下調(diào)，內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)衰老和功能障礙。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)〔9〕，SIRT6通過減弱DNA損傷和改善端粒功能，從而減少內(nèi)皮細(xì)胞的衰老并保持其增殖和體外成管的能力。結(jié)合蛋白(GATA)5是一種血壓調(diào)節(jié)相關(guān)基因。特異性敲除小鼠內(nèi)皮細(xì)胞的GATA5基因后，小鼠除了出現(xiàn)高血壓外，還會(huì)因正常內(nèi)皮信號(hào)傳導(dǎo)被破壞而出現(xiàn)血管內(nèi)皮功能障礙〔10〕。Guo等〔11〕研究發(fā)現(xiàn)，SIRT6可通過去乙酰化轉(zhuǎn)錄抑制因子Nkx3.2(NK3 homeobox 2)的組蛋白H3K9來(lái)抑制Nkx3.2的轉(zhuǎn)錄，從而促進(jìn)GATA5的表達(dá)。另外，SIRT6可通過調(diào)節(jié)小鼠主動(dòng)脈中內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)的功能，進(jìn)而保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞功能〔11，12〕?？傊琒IRT6在延緩內(nèi)皮細(xì)胞衰老和保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞功能方面起著重要的作用。

2.2SIRT6抑制炎癥 炎癥參與動(dòng)脈粥樣硬化的始動(dòng)環(huán)節(jié)與進(jìn)展過程。SIRT6減弱動(dòng)脈粥樣硬化炎癥的一個(gè)重要機(jī)制是通過調(diào)節(jié)核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)〔1〕。NF-κB活性的上調(diào)導(dǎo)致很多與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因的表達(dá)增加，如細(xì)胞因子、趨化因子、黏附分子和急性期蛋白等〔13〕。研究表明〔5，14〕，敲除人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的SIRT6后，NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性增加，促進(jìn)炎性細(xì)胞因子的釋放。腫瘤壞死因子超家族成員(TNFSF)4是一種與NF-κB通路相關(guān)的致動(dòng)脈粥樣硬化基因〔15〕。對(duì)于SIRT6潛在靶基因的分析表明〔16〕，SIRT6可通過去乙?；疶NFSF4基因啟動(dòng)子的組蛋白H3K9，抑制內(nèi)皮細(xì)胞中TNFSF4基因的轉(zhuǎn)錄。Zhang等〔17〕在頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)引起的動(dòng)脈粥樣硬化患者中發(fā)現(xiàn)SIRT6的表達(dá)降低，而敲除SIRT6雜合子促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。由于SIRT6純合子敲除鼠在1個(gè)月內(nèi)發(fā)生死亡，為了明確其中的機(jī)制，他們將SIRT6雜合子鼠和野生型鼠分別與載脂蛋白E敲除鼠進(jìn)行交配。結(jié)果顯示，與野生鼠相比，SIRT6雜合子鼠的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的體積增加、斑塊的穩(wěn)定性下降及血管的炎癥水平增加。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)〔17〕，SIRT6通過與自然殺傷(NK)細(xì)胞活化型配體(NKG2D)的啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合來(lái)調(diào)控其H3K9和H3K56的乙酰化水平。SIRT6的下調(diào)增加NKG2D的表達(dá)，從而促進(jìn)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)。NKG2D通過介導(dǎo)SIRT6雜合子的促炎作用來(lái)促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。提示SIRT6可能是動(dòng)脈粥樣硬化等炎性血管疾病的潛在藥理學(xué)靶標(biāo)。

2.3SIRT6減少氧化應(yīng)激 炎癥與氧化應(yīng)激緊密相關(guān)，共同促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展〔18〕。SIRT6對(duì)體內(nèi)的氧化應(yīng)激起著重要的調(diào)節(jié)作用：在遭受氧化應(yīng)激的哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，SIRT6被募集到DNA雙鏈斷裂的位點(diǎn)，通過激活聚腺苷二磷酸核糖聚合酶而強(qiáng)烈刺激DNA雙鏈斷裂修復(fù)的途徑，減少氧化應(yīng)激對(duì)細(xì)胞的損傷〔19〕。SIRT6還可通過調(diào)控氧化應(yīng)激來(lái)抑制內(nèi)皮細(xì)胞衰老和減輕內(nèi)皮損傷。Liu等〔8〕發(fā)現(xiàn)SIRT6可抑制過氧化氫氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞衰老，其中的機(jī)制包括：SIRT6修復(fù)氧化應(yīng)激導(dǎo)致的DNA損傷；SIRT6通過細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(p21)-視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(Rb)途徑抑制氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞衰老。另一項(xiàng)研究用高糖誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的氧化應(yīng)激，結(jié)果表明SIRT6通過抑制NF-κB轉(zhuǎn)錄活性來(lái)保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞免受氧化應(yīng)激的損傷〔20〕。在不同的氧化劑的作用下，SIRT6調(diào)控氧化應(yīng)激的通路不一樣，但SIRT6可通過維持氧化還原穩(wěn)態(tài)來(lái)保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞。

2.4SIRT6調(diào)節(jié)糖脂代謝 高糖是動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素之一。長(zhǎng)期高糖導(dǎo)致體內(nèi)的蛋白質(zhì)和脂肪酸等大分子物質(zhì)經(jīng)非酶糖基化反應(yīng)而引起氧化應(yīng)激、炎癥等反應(yīng)，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展〔21〕。研究表明〔4〕，SIRT6參與調(diào)控糖酵解和糖異生的過程。給予敲除SIRT6后，新生小鼠出現(xiàn)嚴(yán)重的低血糖，血清胰島素生長(zhǎng)因子受體-1水平降低，并在出生后1個(gè)月死亡。SIRT6可通過與缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)-1α相互作用來(lái)直接抑制多個(gè)糖代謝基因(如丙酮酸脫氫酶激酶-1、乳酸脫氫酶、磷酸果糖激酶-1和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1)的表達(dá)，從而調(diào)控葡萄糖穩(wěn)態(tài)〔22〕。此外，SIRT6還可激活乙酰轉(zhuǎn)移酶(GCN)5，間接增加過氧化物酶體增殖物活化受體協(xié)同刺激因子(PGC)-1α的乙?；?，從而抑制糖異生〔23〕。另外一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)〔24〕，SIRT6可能通過PGC-1α和轉(zhuǎn)錄因子FoxO1來(lái)抑制糖異生。LDL-C是動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素〔25〕。遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素(PCSK)9可通過調(diào)控低密度脂蛋白受體的降解來(lái)降低LDL-C水平〔26〕。研究表明〔27〕，在高脂飼養(yǎng)的小鼠中，SIRT6的過表達(dá)可降低LDL-C的水平。研究其機(jī)制發(fā)現(xiàn)，SIRT6通過下調(diào)PCSK9基因的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。另一方面，固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(SREBP)2是膽固醇合成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子〔28〕。研究發(fā)現(xiàn)，SIRT6可通過抑制SREBP2基因的表達(dá)，從而抑制膽固醇的合成〔28〕。此外，SIRT6對(duì)三酰甘油代謝也有調(diào)控作用。在高脂飲食的條件下，SIRT6過表達(dá)通過抑制二脂?；D(zhuǎn)移酶(DGAT)1的表達(dá)和調(diào)節(jié)過氧化物酶體增殖劑激活受體(PPAR)γ，從而增加血清三酰甘油的清除并降低脂肪組織內(nèi)三酰甘油的合成〔29〕。

2.5SIRT6減少泡沫細(xì)胞形成和穩(wěn)定粥樣斑塊 巨噬細(xì)胞吞噬大量膽固醇后形成泡沫細(xì)胞，是動(dòng)脈粥樣硬化的典型病理變化。因此，促進(jìn)巨噬細(xì)胞膽固醇酯降解和膽固醇流出對(duì)于減少泡沫細(xì)胞的形成和減弱動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展至關(guān)重要。高密度脂蛋白(HDL)是動(dòng)脈粥樣硬化的保護(hù)因素〔30〕。HDL對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的保護(hù)作用主要?dú)w因于其在膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)中的作用〔30〕。研究發(fā)現(xiàn)〔31〕，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的巨噬細(xì)胞中存在miR-33，且腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體(ABC)A1和ABCG1能夠協(xié)同介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)膽固醇外流至HDL，而抑制miR-33的轉(zhuǎn)錄能上調(diào)ABCA1和ABCG1的表達(dá)，使膽固醇外流增加。He等〔32〕構(gòu)建了泡沫細(xì)胞模型，并發(fā)現(xiàn)泡沫細(xì)胞中SIRT6過表達(dá)可降低miR-33的水平，上調(diào)ABCA1和ABCG1的表達(dá)，從而促進(jìn)膽固醇的流出及抑制泡沫細(xì)胞的形成。以上研究表明，SIRT6可通過減少泡沫細(xì)胞的形成來(lái)改善動(dòng)脈粥樣硬化。

大多數(shù)急性心血管事件如急性冠狀動(dòng)脈綜合征是由于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的破裂導(dǎo)致形成閉塞性血栓引起的〔33〕。 動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)鍵特征是病灶內(nèi)大量的巨噬細(xì)胞聚集，其在促進(jìn)局部炎癥、斑塊破裂和血栓形成中起著重要作用〔34〕。動(dòng)脈粥樣硬化晚期，缺陷性巨噬細(xì)胞可促進(jìn)急性動(dòng)脈粥樣硬化血栓性心血管事件的發(fā)生〔35〕。Wang等〔36〕研究發(fā)現(xiàn)，SIRT6可通過抑制內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞之間的相互作用，減少巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)并穩(wěn)定斑塊。這為降低不穩(wěn)定斑塊導(dǎo)致的心腦血管等并發(fā)癥的發(fā)生率和死亡率提供了新的治療思路。

3 SIRT6相關(guān)的調(diào)節(jié)劑

基于SIRT6在動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病中的重要調(diào)節(jié)作用，有很多的學(xué)者對(duì)其激動(dòng)劑進(jìn)行了研究。由于SIRT6空間結(jié)構(gòu)異于Sirtuins家族其他成員，這為研究SIRT6的激動(dòng)劑帶來(lái)困難。當(dāng)前，多采用體外酶促反應(yīng)體系來(lái)篩選SIRT6的激動(dòng)劑。但迄今為止，只有少數(shù)化合物已被確定可上調(diào)SIRT6的活性。Lamin A是SIRT6的內(nèi)源性激動(dòng)劑〔37〕。實(shí)驗(yàn)研究中，采用質(zhì)?；虿《具^表達(dá)來(lái)激動(dòng)SIRT6。目前，SIRT6調(diào)節(jié)劑的研究才處于起步階段，仍需要更多的基礎(chǔ)及臨床研究加以開發(fā)。

綜上，SIRT6在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。SIRT6及其去乙?；富钚栽趧?dòng)脈粥樣硬化中起重要作用，但SIRT6調(diào)控動(dòng)脈粥樣硬化的具體作用機(jī)制尚未明確。目前發(fā)現(xiàn)的SIRT6的調(diào)節(jié)劑很少且缺乏特異性。研發(fā)特異性的SIRT6調(diào)節(jié)劑用于未來(lái)預(yù)防和治療動(dòng)脈粥樣硬化可能具有很大的應(yīng)用潛力。Sirtuins家族的其他成員如SIRT1和SIRT3也參與調(diào)控動(dòng)脈粥樣硬化〔1〕，SIRT6與SIRT1和SIRT3對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的調(diào)節(jié)是否存在著協(xié)同效應(yīng)，目前還未明確，仍需更深入地了解SIRT6調(diào)控動(dòng)脈粥樣硬化的分子機(jī)制，并尋找可有效調(diào)節(jié)SIRT6的方法，為動(dòng)脈粥樣硬化的治療尋找更多的思路。