Sirtuins在精子发生中的表达规律及调控机制研究进展
2021-12-03胡林林廖碧云余金梅张丽军洪齐富雷小灿
胡林林,张 青,廖碧云,余金梅,张丽军,洪齐富,雷小灿,3*
(1.右江民族医学院附属医院生殖中心,广西 百色 533000;2.遵义医科大学基础医学院,贵州遵义 563003;3.南华大学衡阳医学院,湖南 衡阳 421001)
精子的发生高度依赖于糖酵解代谢产生的能量,这个复杂的过程被称为类似肿瘤细胞的Warburg效应,此过程受到代谢传感器(如Sirtuins)的调控。Sirtuins 是一类烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依赖性脱乙酰基酶,具有高度的保守性,在哺乳动物中主要有7 种,包括SIRT1~SIRT7[1]。Sirtuins 具有独特的底物特异性和亚细胞定位,参与了多种生物学过程,如基因沉默、细胞周期的调控、代谢、细胞凋亡、癌症等过程,并与精子发生过程密切相关[2]。研究发现,Sirtuins在睾丸组织中高表达,Sirtuins 的活性与细胞能量状态以及NAD+浓度和NAD+与NADH 水平之间的波动密切相关,细胞中NADH 的水平主要取决于丙酮酸的去向,以上三个特性决定了Sirtuins在调控睾丸能量代谢的过程中发挥着重要作用[3],暗示了这些蛋白质对于维持睾丸正常生精功能不可或缺。文章着重从Sirtuins在精子发生过程中的表达规律、功能及相关的调控机制进行综述。
1 Sirtuins家族分子结构
Sirtuins家族分子的催化核心区域具有高度的相似性:有大小两个基本结构域,每个结构域由275 个氨基酸残基组成,大的结构域由Rossmann折叠形成,具有较高的保守性,小的结构域含有一个锌指结构[4-5]。研究发现,哺乳动物Sirtuins家族7 个亚型(SIRT1~SIRT7)的亚细胞定位不同,其中SIRT2 位于细胞质中,SIRT1、SIRT6 和SIRT7 在细胞核中,SIRT3、SIRT4和SIRT5主要分布在线粒体中[6]。在Sirtuins家族中,SIRT1是研究最多的一种酶,广泛存在于机体的体细胞和生殖细胞中,主要定位于细胞核的常染色体区。……
