Sirtuins(中文常称为长寿蛋白) 是一组与调控衰老、代谢和细胞功能相关的蛋白质。它们是依赖 NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸) 的酶,能调节多种生物过程,因此在抗衰老和健康研究中非常重要。
主要特点
Sirtuins 家族
- 哺乳动物中有 7 种已知的 sirtuins(SIRT1 到 SIRT7),它们分布在细胞不同部位(细胞核、细胞质和线粒体)并执行不同功能。
- 在其他生物中,例如酵母的 Sir2 蛋白,是 sirtuins 的最初发现者。
NAD+ 依赖性
- Sirtuins 的活性依赖于 NAD+,这意味着它们的功能与细胞内 NAD+ 的水平紧密相关。
- 随着年龄增长,NAD+ 水平下降,sirtuins 活性也降低,这可能与衰老和疾病相关。
功能和作用
调控基因表达
Sirtuins 可以通过去乙酰化作用调节特定基因的表达,影响细胞的生长、分化和适应性。
促进 DNA 修复
Sirtuins 通过激活 DNA 修复机制,帮助维持基因组稳定性。
这对于减少癌症和其他与 DNA 损伤相关的疾病风险非常重要。
延缓衰老
动物实验显示,sirtuins 激活可以延长寿命。
例如,SIRT1 和 SIRT6 被认为与抗衰老功能直接相关。
能量代谢调节
SIRT3、SIRT4 和 SIRT5 主要存在于线粒体中,调节能量代谢、脂肪酸氧化和氧化应激。
例如,SIRT3 通过提高线粒体效率,改善细胞代谢。
抗氧化和抗炎
通过调节氧化应激和炎症信号,sirtuins 可以帮助减少与衰老和慢性病相关的损害。
长寿基因
Sirtuins 被认为是“长寿基因”的主要成员,部分原因是它们在延长寿命的饮食干预(如限制热量摄入)中扮演了重要角色。
每种 Sirtuin 的功能
Sirtuin | 位置 | 功能 |
---|---|---|
SIRT1 | 细胞核、细胞质 | 基因调控、抗炎、改善代谢、DNA 修复 |
SIRT2 | 细胞质 | 调节细胞周期、神经保护 |
SIRT3 | 线粒体 | 能量代谢、抗氧化 |
SIRT4 | 线粒体 | 调节胰岛素分泌、代谢 |
SIRT5 | 线粒体 | 蛋白修饰调节、氨基酸代谢 |
SIRT6 | 细胞核 | DNA 修复、抗衰老、抗炎 |
SIRT7 | 细胞核 | 维持核糖体稳定性、基因表达调控 |
激活 Sirtuins 的方法
增加 NAD+ 水平
补充 NAD+ 前体(如 NMN 或 NR)可以间接激活 sirtuins。
饮食限制
限制热量摄入(如间歇性禁食)会增加 NAD+ 水平,进而激活 sirtuins。
植物化合物
白藜芦醇(存在于红酒和葡萄皮中)是一种被认为可以激活 sirtuins 的多酚化合物。
运动
适度运动可增加 sirtuins 活性,有助于提高代谢效率和抗衰老。