SIRT3介导的线粒体功能和代谢调控机制在2型糖尿病中作用的研究进展
2021-03-26杨静,李民
杨 静,李 民
(北京大学第三医院 麻醉科,北京 100191)
2型糖尿病(diabetes mellitus type 2,T2DM)是一种代谢失调性疾病,其慢性高血糖状态会影响线粒体功能,引起代谢紊乱,在若干组织造成损害和功能障碍,并导致诸多疾病,包括周围神经病变[1]、心血管疾病[2]、视网膜病变[3]和肾脏疾病[4],是严重影响人类健康的公共卫生问题之一。
T2DM形成的机制非常复杂,近些年研究发现,β细胞功能缺陷、线粒体功能障碍、胰岛素抵抗、糖代谢异常、脂代谢异常、氧化应激、自噬异常及遗传因素等可能是T2DM重要的发病机制[5]。现有的治疗方法包括胰岛素、双胍类以及格列奈类等,疗效有限,且会产生不同的副作用。例如,双胍类药物随着使用时间的延长以及剂量的增加会引起消化道反应、乳酸性酸中毒及皮肤过敏等严重的不良反应[6]。因此,急需新的药物及方法来治疗T2DM。本文主要综述了近年来关于SIRT3介导的线粒体功能和代谢调控机制在T2DM中作用的研究进展。
1 SIRT3的分类及特征和在糖尿病中的作用
Sirtuins(SIRTs)是III类组蛋白去乙酰酶,可调节多种生物功能。在哺乳动物细胞中,有7种SIRT,即SIRT1~7,其中SIRT3、SIRT4和SIRT5主要定位于线粒体内,其通过翻译后修饰参与多种细胞代谢途径的调控。SIRT3是一种定位于线粒体的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+)依赖的去乙酰化酶,调控多种线粒体蛋白的功能,维持代谢、ATP 产生等多种生理功能的稳定[5]。NAD+是SIRT3活性的直接调节因子,SIRT3在体内的表达与活性还受到多种因素如运动、高脂饮食、热量限制的调控[7]。越来越多的证据表明,线粒体乙酰化是普遍存在的,许多位点的乙酰化状态受NAD+依赖性去乙酰酶SIRT3的酶活性控制[8]。……
