Sirt1對能量代謝的調控作用
發(fā)布時間:2021-11-10 11:43
Sirt1是一種NAD+依賴性去乙酰化酶,其可將細胞的代謝狀態(tài)直接與染色質結構和基因表達的調節(jié)耦合,進而影響多種組織與器官的能量代謝,如調控肝臟糖脂質代謝、骨骼肌蛋白代謝、胰島β細胞分泌胰島素及其敏感性、脂肪組織分化以及白色脂肪的褐色重塑、下丘腦中營養(yǎng)物質的利用等。然而,這些調控的紊亂與許多代謝性疾病的分子病理學密切相關,包括肥胖和2型糖尿病。文章系統(tǒng)性地闡述Sirt1在機體能量代謝中的相關作用,旨在進一步為相關代謝疾病提供可能的治療靶點。
【文章來源】:自然雜志. 2020,42(06)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
Sirt1影響不同代謝組織器官的功能
Sirt1活性受到細胞中NAD+水平的嚴格調控。有研究表明,能量狀態(tài)會影響細胞中NAD+的水平,進而影響Sirt1活性(圖1)。有研究指出,低能量狀態(tài)會增加NAD+的細胞水平,如熱量限制(caloric restriction,CR)和運動,從而刺激Sirt1的活性[6]。然而,高能量狀態(tài)會降低細胞中NAD+的水平,包括高脂飲食喂養(yǎng)[6]。CR是指在沒有營養(yǎng)不良的情況下將食物能量攝入減少25%~60%[7]。有研究發(fā)現(xiàn),在CR中,大腦、肝臟、脂肪類和肌肉等器官組織中的Sirt1蛋白表達明顯增加[2]。而Sirt1過表達的轉基因小鼠會表現(xiàn)出一些似CR狀態(tài)下的癥狀[8-9]。另外,運動引起的代謝應激對Sirt1的活性和/或表達產生積極影響。運動期間增加的三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)需求會導致NAD+水平和NAD+/NADPH比值增加,從而增加Sirt1的底物[3]。此外,實驗室常采用Sirt1的一些激活劑和抑制劑來進行體外和體內試驗,目的是通過影響Sirt1活性探究其相關的分子作用機制。常見的Sirt1小分子激活劑是白藜蘆醇,其抑制劑是煙酰胺。白藜蘆醇是一種天然的Sirt1激活劑,在葡萄和花生等食品中含量較高,它能夠抑制細胞中NADPH的合成。有研究表明,白藜蘆醇能夠增強Sirt1蛋白表達及其活性,并且通過改變Sirt1的構象使其更易于與底物結合[4]。煙酰胺是Sirt1去乙;阜磻漠a物之一,其能夠經過煙酰胺磷酸核糖轉移酶(nicotinamide phosphoribose transferase,NAMPT)的催化合成NAD+,防止細胞中NAD+的消耗,從而抑制Sirt1的活性。2 參與Sirt1調控能量代謝的互作蛋白
【參考文獻】:
期刊論文
[1]LKB1-AMPKα-SIRT1信號通路在奶牛脂肪組織脂代謝中的調控作用[J]. 明鵬飛,黃瑩瑩,董妍麗,聶星燦,馮士彬,王希春,程建波,李錦春,吳金節(jié),李玉. 生物技術通報. 2019(02)
[2]能量感應網絡AMPK/SIRT1/PGC-lα對骨骼肌纖維類型轉化調節(jié)[J]. 文超越,段葉輝,李穎慧,郭秋平,孔祥峰,李鳳娜. 動物營養(yǎng)學報. 2016(01)
[3]AMPK/Sirt1信號通路在運動調控骨骼肌質量中的作用[J]. 邱守濤,崔迪,盧健,陳彩珍. 天津體育學院學報. 2014(03)
[4]蛋白組學技術研究有氧運動影響C57BL/6小鼠骨骼肌代謝系列報道之二——有氧運動對C57BL/6小鼠骨骼肌蛋白組的影響[J]. 尹苗苗,牛燕媚,袁海瑞,劉效磊,褚曉蕾,黃雯,孫遲,傅力. 中國運動醫(yī)學雜志. 2011(08)
本文編號:3487179
【文章來源】:自然雜志. 2020,42(06)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
Sirt1影響不同代謝組織器官的功能
Sirt1活性受到細胞中NAD+水平的嚴格調控。有研究表明,能量狀態(tài)會影響細胞中NAD+的水平,進而影響Sirt1活性(圖1)。有研究指出,低能量狀態(tài)會增加NAD+的細胞水平,如熱量限制(caloric restriction,CR)和運動,從而刺激Sirt1的活性[6]。然而,高能量狀態(tài)會降低細胞中NAD+的水平,包括高脂飲食喂養(yǎng)[6]。CR是指在沒有營養(yǎng)不良的情況下將食物能量攝入減少25%~60%[7]。有研究發(fā)現(xiàn),在CR中,大腦、肝臟、脂肪類和肌肉等器官組織中的Sirt1蛋白表達明顯增加[2]。而Sirt1過表達的轉基因小鼠會表現(xiàn)出一些似CR狀態(tài)下的癥狀[8-9]。另外,運動引起的代謝應激對Sirt1的活性和/或表達產生積極影響。運動期間增加的三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)需求會導致NAD+水平和NAD+/NADPH比值增加,從而增加Sirt1的底物[3]。此外,實驗室常采用Sirt1的一些激活劑和抑制劑來進行體外和體內試驗,目的是通過影響Sirt1活性探究其相關的分子作用機制。常見的Sirt1小分子激活劑是白藜蘆醇,其抑制劑是煙酰胺。白藜蘆醇是一種天然的Sirt1激活劑,在葡萄和花生等食品中含量較高,它能夠抑制細胞中NADPH的合成。有研究表明,白藜蘆醇能夠增強Sirt1蛋白表達及其活性,并且通過改變Sirt1的構象使其更易于與底物結合[4]。煙酰胺是Sirt1去乙;阜磻漠a物之一,其能夠經過煙酰胺磷酸核糖轉移酶(nicotinamide phosphoribose transferase,NAMPT)的催化合成NAD+,防止細胞中NAD+的消耗,從而抑制Sirt1的活性。2 參與Sirt1調控能量代謝的互作蛋白
【參考文獻】:
期刊論文
[1]LKB1-AMPKα-SIRT1信號通路在奶牛脂肪組織脂代謝中的調控作用[J]. 明鵬飛,黃瑩瑩,董妍麗,聶星燦,馮士彬,王希春,程建波,李錦春,吳金節(jié),李玉. 生物技術通報. 2019(02)
[2]能量感應網絡AMPK/SIRT1/PGC-lα對骨骼肌纖維類型轉化調節(jié)[J]. 文超越,段葉輝,李穎慧,郭秋平,孔祥峰,李鳳娜. 動物營養(yǎng)學報. 2016(01)
[3]AMPK/Sirt1信號通路在運動調控骨骼肌質量中的作用[J]. 邱守濤,崔迪,盧健,陳彩珍. 天津體育學院學報. 2014(03)
[4]蛋白組學技術研究有氧運動影響C57BL/6小鼠骨骼肌代謝系列報道之二——有氧運動對C57BL/6小鼠骨骼肌蛋白組的影響[J]. 尹苗苗,牛燕媚,袁海瑞,劉效磊,褚曉蕾,黃雯,孫遲,傅力. 中國運動醫(yī)學雜志. 2011(08)
本文編號:3487179
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