沉默信息調節(jié)因子2(silent information regulator 2,Sir2)是在研究酵母菌轉錄沉默時發(fā)現的一個廣泛存在于各種物種的基因,在DNA損傷的修復、交配型基因的沉默、染色質穩(wěn)定、以及延長壽命中起重要作用。近來研究發(fā)現Sir2具有組蛋白去乙?;富钚裕浠钚砸蕾嘚AD+。目前在哺乳動物中已發(fā)現7個Sir2同源基因,也稱為Sirtuins,分別命名為SIRT 1-7,其中SIRT1、SIRT6、SIRT7主要表達于細胞核,SIRT2表達于胞漿,而SIRT3、SIRT4、SIRT5定位于線粒體。其中SIRT1和酵母Sir2同源性最高,對其研究也最為深入。SIRT1對組蛋白/非組蛋白具有去乙?;饔?。由于SIRT1的作用依賴于NAD+,其作用與機體對氧化和代謝反應有關。研究發(fā)現SIRTl在DNA損傷修復、細胞周期控制、抑制細胞凋亡、有機體的能量代謝、線粒體功能保護、炎癥反應、抵抗氧化應激和延長細胞壽命方面起著重要作用。動物實驗發(fā)現,SIRT1激動劑可明顯改善肥胖動物的代謝異常和延長肥胖動物的壽命。
研究顯示能量過剩和衰老可造成腎臟的損傷。為此,我們研究了Sirt1在腎臟中的表達和作用。免疫組化和免疫印跡實驗發(fā)現SIRT1大量表達于腎臟髓質間質。同時腎髓質間質有高水平的氧化應激產物存在。我們推測,SIRT1在腎臟髓質的表達對提高腎臟髓質細胞耐受高度的氧化應激有關。在培養(yǎng)的腎臟髓質間質細胞,用SRIT1 siRNA下調SIRT1顯著降低細胞對過氧化氫刺激的抵抗力。
相反,SIRT1激動劑(resveratrol,SRTs)則顯著改善細胞對氧化應激的存活力。為進一步探討SIRT1對在體腎臟是否具有保護作用,我們采用了單側輸尿管結扎小鼠模型。單側輸尿管結扎顯著上調SIRT1的表達,并伴有腎臟的纖維化和細胞的凋亡。而Sirt1激動劑SRT可以改善單側輸尿管結扎腎臟的纖維化和減少細胞凋亡。相反,在SIRT1缺失小鼠(SIRT1+/-),單側輸尿管結扎后導致更加明顯的腎臟細胞凋亡和纖維化。
以上實驗提示SIRT1對腎臟具有重要的保護作用。已知COX2對腎臟髓質細胞抵抗各種損傷刺激有重要作用。SIRT1和COX2共表達于腎臟髓質間質細胞。我們探討了SIRT1和COX2的相互作用。在培養(yǎng)的小鼠腎髓質間質細胞,Sirt1缺陷可減輕氧化應激誘導COX2表達。而在Sirt1+/-小鼠,單側輸尿管結扎誘導的COX2表達明顯小于野生型小鼠。反之,Sirt1激活增加腎髓質間質細胞COX2在體內外的表達。而且,外源性PGE2顯著減輕Sirt 1缺陷的腎髓質間質細胞氧化應激誘導凋亡。以上結果顯示在小鼠腎髓質間質細胞中,Sirt 1作為氧化應激重要保護作用部分歸功于其對COX2誘導的調節(jié)。因此我們認為Sirt1在減輕腎髓質間質細胞氧化應激損傷中,提供了潛在的治療靶點。
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