SIRT6在肺部疾病中的研究进展:从基础到临床的全面综述
Research Progress on SIRT6 in Pulmonary Diseases: A Comprehensive Review from Bench to Bedside
DOI: 10.12677/acrvm.2025.133003, PDF, HTML, XML,    科研立项经费支持
作者: 曹 晶*, 李 勇, 陈 斌, 刘文广, 喻廷凤:益阳市中心医院呼吸内科,湖南 益阳
关键词: SIRT6肺部疾病诊断治疗SIRT6 Pulmonary Diseases Diagnosis Prognosis
摘要: 本文全面综述了SIRT6在肺部疾病中的研究进展,涵盖基础理论、流行病学、病理机制、诊断、治疗等多个方面。在基础理论部分,阐述了SIRT6的分子结构与功能及其在肺部疾病中的生物学作用和相关信号通路。流行病学研究分析了SIRT6表达水平与肺部疾病的关联、不同人群中的发病率及遗传易感性。病理机制方面,探讨了SIRT6在肺纤维化、慢性阻塞性肺疾病和肺癌发展中的作用。诊断应用上,评估了SIRT6作为生物标志物的潜力、相关诊断技术现状及早期检测前景。治疗策略包括SIRT6靶向治疗进展、激活剂的临床试验及与现有治疗方法的联合应用。同时,讨论了SIRT6研究中的争议与挑战,并对未来研究方向进行了展望。这些研究为深入理解肺部疾病的发病机制及开发基于SIRT6的治疗策略提供了重要参考。
Abstract: This comprehensive review systematically summarizes research advances on SIRT6 in pulmonary diseases, encompassing fundamental theories, epidemiological findings, pathological mechanisms, diagnostic approaches, and therapeutic strategies. The theoretical foundations section elucidates SIRT6’s molecular structure and functions, along with its biological roles and associated signaling pathways in pulmonary pathologies. Epidemiological investigations analyze correlations between SIRT6 expression levels and pulmonary diseases, disease incidence across populations, and genetic susceptibility factors. Regarding pathological mechanisms, the review examines SIRT6’s involvement in pulmonary fibrosis, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), and lung cancer progression. Diagnostic applications evaluate SIRT6’s potential as a biomarker, current diagnostic technologies, and prospects for early detection. Therapeutic approaches include recent advances in SIRT6-targeted interventions, clinical trials of activators, and combination strategies with existing treatments. The review also addresses current controversies and challenges in SIRT6 research, while proposing future research directions. These collective findings provide crucial references for understanding disease pathogenesis and developing SIRT6-based therapeutic approaches for pulmonary disorders.
文章引用:曹晶, 李勇, 陈斌, 刘文广, 喻廷凤. SIRT6在肺部疾病中的研究进展:从基础到临床的全面综述[J]. 亚洲心脑血管病例研究, 2025, 13(3): 19-29. https://doi.org/10.12677/acrvm.2025.133003

1. 引言

Sirtuin 6 (SIRT6)是NAD+依赖的去乙酰化酶家族成员之一,自Frye等人[1]于2000年首次鉴定以来,其多方面的生物学功能逐渐被揭示。SIRT6由355个氨基酸组成,在哺乳动物组织的细胞核中广泛表达,参与调控衰老、转录沉默、糖脂代谢、DNA修复、炎症反应及癌症等多种生理和病理过程[2]-[5]。近年来,SIRT6在呼吸系统疾病中的作用备受关注。研究表明,SIRT6在哮喘患者的气道炎症中表达升高,可能发挥保护性作用[6]。此外,SIRT6与多种肺部疾病的发生发展密切相关[7]。然而,SIRT6在不同肺部疾病中的具体作用机制尚不完全清楚,其在诊断和治疗中的应用潜力也有待进一步探索。本文系统综述SIRT6在肺部疾病中的研究进展,以期为相关领域的研究提供参考。

2. SIRT6在肺部疾病中的基础理论

2.1. SIRT6的分子结构与功能

SIRT6属于进化上保守的sirtuin家族,是NAD+依赖的蛋白质去乙酰化酶,在基因组稳定性和葡萄糖代谢的转录控制中发挥作用[8]。早期研究认为SIRT6具有ADP-核糖基化作用,而近期研究表明其主要功能是作为组蛋白去乙酰化酶。通过生化、动力学和结构研究发现,SIRT6依赖的组蛋白去乙酰化产生O-乙酰-ADP-核糖的速率比其他高活性sirtuins慢约1000倍[8]。其晶体结构显示,人类SIRT6具有独特特征,如张开的锌结合结构域,缺乏连接锌结合基序和Rossmann折叠结构域的螺旋束,且缺少保守的、高度灵活的NAD+结合环,取而代之的是稳定的单螺旋[8]。这些差异使得SIRT6能在无乙酰化底物时结合NAD+,且结合亲和力较高(Kd = 27 ± 1 μM) [8]。此外,SIRT6的N-末端延伸(NTE)对其染色质结合和内在催化活性至关重要,而C-末端延伸(CTE)有助于其正确的核定位,但对酶活性并非必需[9]

除了组蛋白去乙酰化酶活性,SIRT6还具有其他功能。研究发现SIRT6可通过招募TIP60乙酰转移酶使GATA4在K328/330位点乙酰化,从而增强其染色质结合能力,促进抗凋亡基因表达,这一功能不依赖其去乙酰化酶活性[10]。同时,SIRT6能通过增加Nrf2蛋白水平发挥抗氧化功能,具体机制为SIRT6与Nrf2相互作用,减少Nrf2与Keap1的结合,从而抑制Nrf2的降解[11]。在代谢调节方面,SIRT6可通过激活PPARα促进肝脏β-氧化,调节全身呼吸交换比和肝脏脂肪含量[12]

2.2. SIRT6在肺部疾病中的生物学作用

在肺部疾病中,SIRT6发挥着多方面的生物学作用。在急性肺损伤(ALI)中,SIRT6过表达可减轻脂多糖(LPS)诱导的肺病理损伤、肺水肿和BALF细胞比例增加,同时减弱炎症反应和细胞凋亡[13]。研究表明,SIRT6通过调节ACE2/STAT3/PIM1信号通路来发挥上述作用,LPS诱导的BEAS-2B细胞中SIRT6表达降低,而抑制ACE2表达可逆转SIRT6过表达对该信号通路及细胞炎症反应和凋亡的抑制作用[13]

在非小细胞肺癌(NSCLC)中,SIRT6的作用较为复杂。一方面,有研究显示SIRT6的mRNA和蛋白水平在NSCLC组织和细胞系中降低,过表达SIRT6可抑制NSCLC细胞增殖,其机制可能是通过下调Twist1表达实现的[14]。另一方面,也有研究表明高表达的SIRT6与肺腺癌患者的不良预后相关,尤其是在EGFR突变的NSCLC患者中,SIRT6通过HIF-1α/HK2信号轴增加糖酵解,诱导对厄洛替尼的耐药性[15]

在肺纤维化方面,SIRT6具有保护作用。通过对人肺组织的单细胞测序数据库分析发现,SIRT6主要在肺泡上皮细胞中表达[16]。在体外,SIRT6可保护肺泡上皮细胞免受博来霉素诱导的损伤,在体内可减轻小鼠肺纤维化[16]。机制上,SIRT6通过增强脂质降解改善博来霉素诱导的异位脂毒性,增加能量供应并减少脂质过氧化物水平,且过氧化物酶体增殖物激活受体α (PPARα)对SIRT6介导的脂质分解代谢、抗炎反应和抗纤维化信号至关重要[16]

2.3. SIRT6与肺部疾病相关信号通路

SIRT6在肺部疾病中参与多种信号通路。在ALI中,SIRT6通过ACE2/STAT3/PIM1信号通路发挥作用[13]。动物实验表明,SIRT6过表达影响该信号通路中相关因子如ACE2、STAT3、p-STAT3和PIM1的表达,从而减轻LPS诱导的肺上皮细胞炎症和凋亡[13]

在NSCLC中,SIRT6与PI3K/Akt/mTOR信号通路密切相关。研究发现,SIRT6在NSCLC肿瘤组织和细胞系中低表达,放疗后其表达显著增加[17]。过表达SIRT6可抑制A549和NCI-H23细胞的增殖、迁移能力并促进凋亡,同时下调PI3K/Akt/mTOR信号通路的活性[17]。体内实验显示,过表达SIRT6可增强放疗对NSCLC异种移植瘤生长的抑制作用[17]

此外,SIRT6还通过HIF-1α/HK2信号轴促进NSCLC细胞的糖酵解并诱导对厄洛替尼的耐药性[15]。在耐厄洛替尼的细胞中,SIRT6表达增加,抑制SIRT6可促进厄洛替尼诱导的凋亡并抑制糖酵解[15]。同时,HIF-1α阻断剂PX478-2HCL可减弱SIRT6诱导的糖酵解和耐药性[15]

在慢性阻塞性肺疾病(COPD)相关的细胞衰老过程中,SIRT6通过抑制胰岛素样生长因子(IGF)-Akt信号通路来诱导自噬,从而调节人支气管上皮细胞衰老[18]。研究表明,COPD患者肺匀浆中SIRT6表达水平降低,且与1秒用力呼气容积/用力肺活量的百分比显著相关[18]。香烟烟雾提取物(CSE)抑制人支气管上皮细胞中SIRT6的表达,而SIRT6过表达可抑制CSE诱导的细胞衰老,其机制是通过减弱IGF-Akt-mTOR信号通路来诱导自噬[18]

3. SIRT6与肺部疾病的流行病学

3.1. SIRT6表达水平与肺部疾病的流行病学关联

多项研究探讨了SIRT6表达水平与肺部疾病的关联。在NSCLC患者中,SIRT6的表达情况与预后及化疗敏感性相关。一项对98例NSCLC临床标本的免疫组织化学分析发现,高细胞质表达和低核表达的SIRT6患者具有更具侵袭性的癌症,总体生存期和无复发生存期更短(P < 0.05) [19]。体外分析显示,SIRT6敲低的肺腺癌细胞系对紫杉醇的敏感性提高(P < 0.05),且核因子κB和自噬标记物Beclin1的表达水平降低[19]

另一项针对中国汉族NSCLC患者的研究表明,与正常肺组织相比,NSCLC组织中SIRT6的mRNA和蛋白水平下调,且SIRT6水平与H3K56水平呈负相关[20]。SIRT6的阳性率与细胞分化程度、TNM分期、淋巴结转移、总生存期和无转移生存期显著相关,提示SIRT6表达下调可能促进NSCLC的恶性进展[20]

在急性肺损伤中,动物实验表明,LPS诱导的肺损伤模型中,SIRT6表达降低,而过表达SIRT6可减轻肺损伤、炎症反应和细胞凋亡[13]。在人类肺微血管内皮细胞中,虽然LPS处理不影响SIRT6蛋白表达,但腺病毒介导的SIRT6过表达或SIRT6激活剂UBCS039可减轻LPS诱导的VCAM1基因和蛋白表达,减少单核细胞与内皮细胞的黏附,表明SIRT6在肺部炎症反应中具有保护作用[21]

3.2. 不同人群中SIRT6与肺部疾病的发病率

不同人群中SIRT6与肺部疾病的发病率存在一定关联。在NSCLC患者中,研究发现SIRT6表达水平与患者的临床特征相关。如上述提到的对中国汉族NSCLC患者的研究,SIRT6表达与肿瘤的分化程度、TNM分期、淋巴结转移等密切相关,这些因素均影响着疾病的发生发展及患者预后[20]

在急性肺损伤的动物模型研究中,通过构建携带SIRT6基因的慢病毒重组表达载体(Lent-SIRT6),发现SIRT6过表达可降低LPS诱导的肺病理损伤、肺水肿及BALF细胞比例,减轻炎症反应和细胞凋亡,提示SIRT6可能在急性肺损伤的发生发展中起重要作用,影响其发病率及严重程度[13]

然而,目前关于不同种族、年龄、性别等特定人群中SIRT6与肺部疾病发病率的大规模流行病学研究相对较少,仍需更多研究来进一步明确其在不同人群中的具体关联,为针对性的预防和治疗提供依据。

3.3. SIRT6与肺部疾病的遗传易感性

目前虽无直接针对SIRT6与肺部疾病遗传易感性的大规模研究,但相关基因多态性研究为该领域提供了一定参考。例如,在对慢性阻塞性肺疾病(COPD)的研究中,发现TSPYL-4基因的rs3749893 SNP的G等位基因和NT5DC1基因的rs1052443 SNP的A等位基因在COPD患者中的频率显著高于对照组(P = 0.032, P < 0.05, OR = 0.692, 95% CI 0.495~0.970; P = 0.0205, P < 0.05, OR = 0.670, 95% CI 0.477~0.941) [22],提示这些基因多态性与COPD的易感性相关。

在肺癌方面,研究发现HOXB基因簇中的遗传变异rs10853100与肺癌易感性相关,该SNP与HOXB2基因表达水平相关,且肺癌组织中HOXB2的mRNA和蛋白水平显著低于非肿瘤肺组织,提示遗传变异可能通过调节HOXB2表达影响肺癌易感性[23]。虽然这些研究未直接涉及SIRT6,但为进一步探究SIRT6在肺部疾病遗传易感性中的作用提供了思路,未来需深入研究SIRT6相关基因变异与肺部疾病遗传易感性的关系。

4. SIRT6在肺部疾病中的病理机制

4.1. SIRT6在肺纤维化中的作用机制

肺纤维化是一种慢性且严重的间质性肺疾病,SIRT6在其中发挥重要作用。研究表明,SIRT6主要在肺泡上皮细胞中表达,对博来霉素诱导的肺泡上皮细胞损伤及小鼠肺纤维化具有保护作用[16]。通过高通量测序发现,Sirt6过表达的肺组织中脂质分解代谢富集,SIRT6通过增强脂质降解改善博来霉素诱导的异位脂毒性,增加能量供应并减少脂质过氧化物水平,从而减轻肺纤维化[16]

进一步研究发现,PPARα对SIRT6介导的脂质分解代谢、抗炎反应和抗纤维化信号至关重要[16]。在机制上,SIRT6可能通过与PPARα及其共激活剂NCOA2相互作用,降低NCOA2 K780位点的乙酰化水平,从而刺激PPARα的激活,促进脂质代谢相关基因的转录,发挥抗纤维化作用[12]

此外,在多壁碳纳米管(MWCNTs)诱导的人支气管上皮细胞的上皮–间充质转化(EMT)过程中,SIRT6也发挥抑制作用[24]。研究发现,MWCNTs暴露可使BEAS-2B细胞中SIRT6蛋白水平升高,过表达SIRT6可显著抑制MWCNTs诱导的EMT及EMT样细胞行为,其机制是通过抑制TGF-β1/Smad2信号通路,且该作用依赖于SIRT6的去乙酰化酶活性[24]

4.2. SIRT6与慢性阻塞性肺疾病的病理联系

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种以气流受限为特征的慢性炎症性疾病,SIRT6与COPD的病理过程存在一定联系。研究表明,SIRT6与COPD患者的肺功能及疾病进展相关。在COPD患者的肺匀浆中,SIRT6表达水平降低,且与1秒用力呼气容积/用力肺活量的百分比显著相关[18]

香烟烟雾提取物(CSE)可抑制人支气管上皮细胞中SIRT6的表达,而SIRT6过表达可抑制CSE诱导的细胞衰老,其机制是通过抑制胰岛素样生长因子(IGF)-Akt-mTOR信号通路来诱导自噬[18]。这表明SIRT6可能通过调节细胞衰老和自噬过程,在COPD的病理发展中发挥作用。

此外,在COPD的发生发展中,存在肠道–肺轴的相互作用,肠道屏障损伤可导致肠道和全身炎症增加,促进COPD进展[25]。虽然目前尚未有直接研究表明SIRT6在这一相互作用中的具体机制,但鉴于SIRT6在炎症调节中的作用,推测其可能参与其中,未来需进一步深入研究。

4.3. SIRT6在肺癌发展中的调控作用

在肺癌发展过程中,SIRT6发挥着复杂的调控作用。在NSCLC中,部分研究表明SIRT6具有肿瘤抑制作用。如SIRT6的mRNA和蛋白水平在NSCLC组织和细胞系中降低,过表达SIRT6可抑制NSCLC细胞增殖,其机制可能是通过下调Twist1表达实现的[14]

然而,也有研究显示SIRT6在肺癌中具有促癌作用。例如,高表达的SIRT6与肺腺癌患者的不良预后相关,尤其是在EGFR突变的NSCLC患者中,SIRT6通过HIF-1α/HK2信号轴增加糖酵解,诱导对厄洛替尼的耐药性[15]。此外,SIRT6还可通过SIRT6/Snail/KLF4轴促进NSCLC细胞的上皮–间充质转化(EMT)和转移,具体机制为SIRT6使Snail去乙酰化并防止其蛋白酶体降解,进而抑制KLF4表达,促进细胞侵袭和转移[26]

在肺癌的发生发展中,还存在其他与SIRT6相关的调控机制。如MOF介导的SIRT6乙酰化可破坏SIRT6与FOXA2的相互作用,通过上调ZEB2抑制SIRT6的肿瘤抑制功能,从而促进NSCLC进展[27]。这些研究表明SIRT6在肺癌发展中的作用具有复杂性,受多种因素调控,深入研究其具体机制对于肺癌的治疗具有重要意义。

5. SIRT6在肺部疾病诊断中的应用

5.1. SIRT6作为肺部疾病生物标志物的潜力

SIRT6在肺部疾病中展现出作为生物标志物的潜力。在NSCLC患者中,其表达水平与预后及化疗敏感性相关,可作为潜在的预后标志物和预测化疗敏感性的指标。研究发现,高细胞质表达和低核表达的SIRT6患者具有更具侵袭性的癌症,总体生存期和无复发生存期更短(P < 0.05),且SIRT6敲低的肺腺癌细胞系对紫杉醇的敏感性提高(P < 0.05),提示SIRT6表达情况可反映NSCLC的恶性程度及对化疗药物的反应[19]

此外,在急性肺损伤中,SIRT6的表达变化也与疾病的发生发展相关。动物实验表明,LPS诱导的肺损伤模型中,SIRT6表达降低,而过表达SIRT6可减轻肺损伤、炎症反应和细胞凋亡,这表明SIRT6可能作为急性肺损伤诊断和病情评估的生物标志物[15]

在肺纤维化方面,SIRT6主要在肺泡上皮细胞中表达,且对博来霉素诱导的肺纤维化具有保护作用,其表达水平的变化可能与肺纤维化的进程相关,有望成为肺纤维化诊断和监测的生物标志物,但仍需进一步研究验证。

5.2. SIRT6相关诊断技术的现状

目前针对SIRT6相关的诊断技术主要围绕检测其表达水平展开。在临床研究中,常采用免疫组织化学分析检测NSCLC患者组织中SIRT6的表达和定位,以评估其与疾病预后及化疗敏感性的关系[19]。同时,通过RT-qPCR和western blot等方法可检测SIRT6在mRNA和蛋白水平的表达,如在对中国汉族NSCLC患者的研究中,利用这些技术发现NSCLC组织中SIRT6的mRNA和蛋白水平下调[20]

在细胞实验中,也常运用这些技术来研究SIRT6在不同处理条件下的表达变化,如在LPS诱导的急性肺损伤细胞模型中,通过RT-qPCR和western blot检测SIRT6在BEAS-2B细胞中的表达[13]。然而,目前尚未有专门针对SIRT6的标准化、广泛应用的诊断技术,仍需进一步开发和优化,以提高检测的准确性和便捷性,使其能更好地应用于临床诊断。

5.3. SIRT6在肺部疾病早期检测中的应用前景

SIRT6在肺部疾病早期检测方面具有潜在应用前景。在NSCLC中,由于其表达水平与疾病的恶性程度和预后相关,检测SIRT6的表达情况有助于早期发现具有高风险的患者。例如,通过检测组织或体液中SIRT6的表达,结合其他临床指标,可能提高NSCLC的早期诊断准确性。

在急性肺损伤中,早期检测SIRT6的表达变化,有助于及时发现疾病并采取干预措施。动物实验已证明SIRT6在LPS诱导的急性肺损伤中的重要作用,若能在临床中实现对SIRT6的早期检测,有望为急性肺损伤的早期诊断和治疗提供依据。

此外,对于肺纤维化等疾病,虽然目前相关研究较少,但鉴于SIRT6在肺纤维化病理过程中的作用,未来有望通过检测SIRT6相关指标实现疾病的早期检测,为疾病的早期干预和治疗争取时间,改善患者预后。然而,要将SIRT6应用于肺部疾病的早期检测,还需进一步深入研究其在疾病早期的变化规律,并开发出灵敏、特异的检测方法。

6. SIRT6在肺部疾病治疗中的策略

6.1. SIRT6靶向治疗的研究进展

针对SIRT6的靶向治疗在肺部疾病研究中取得了一定进展。在NSCLC中,研究发现SIRT6可通过PI3K/Akt/mTOR信号通路影响肿瘤的进展和放疗敏感性[17]。过表达SIRT6可抑制NSCLC细胞的增殖、迁移并促进凋亡,同时增强放疗对肿瘤生长的抑制作用,提示通过调节SIRT6的表达或活性可能成为NSCLC治疗的新策略。

此外,一些研究致力于开发SIRT6的小分子调节剂。例如,发现了一系列新的小分子SIRT6激活剂,如2-(1-苯并呋喃-2-基)-N-(二苯甲基)喹啉-4-甲酰胺(12q),其对SIRT6依赖的肽去乙酰化具有较高的活性和选择性,能显著抑制胰腺导管腺癌细胞的增殖和迁移,并在肿瘤异种移植模型中抑制肿瘤生长,展现出良好的应用前景[28]

同时,利用RNA干扰技术沉默SIRT6的表达也在研究中,如在NSCLC细胞系中,沉默SIRT6可导致细胞周期停滞和凋亡,为SIRT6靶向治疗提供了另一种思路[29]。然而,目前SIRT6靶向治疗仍面临一些挑战,如如何提高调节剂的特异性和有效性,以及减少潜在的副作用等,需要进一步深入研究。

6.2. SIRT6激活剂在肺部疾病中的临床试验

目前虽缺乏大规模的SIRT6激活剂在肺部疾病中的临床试验,但已有一些相关的前期研究。在急性肺损伤的动物模型中,使用SIRT6激活剂UBCS039可减轻LPS诱导的肺微血管炎症,表现为抑制LPS诱导的VCAM1基因和蛋白表达,减少单核细胞与内皮细胞的黏附,表明SIRT6激活剂可能对急性肺损伤具有治疗作用[21]

在肺癌方面,虽然尚未有SIRT6激活剂直接用于肺癌治疗的临床试验报道,但相关的细胞和动物实验为其临床应用提供了理论基础。例如,在NSCLC细胞系中,激活SIRT6可通过调节相关信号通路影响细胞的增殖、凋亡和迁移等生物学行为,提示SIRT6激活剂可能成为肺癌治疗的潜在药物[17]

此外,在其他疾病模型中,如在硫代乙酰胺诱导的急性肝衰竭小鼠模型中,SIRT6激活剂UBCS039可改善肝脏损伤,包括减轻炎症反应和氧化应激,这也为SIRT6激活剂在肺部疾病中的应用提供了参考,表明其可能通过调节炎症和氧化应激等机制发挥治疗作用,但仍需进一步开展临床试验验证其在肺部疾病中的安全性和有效性。

6.3. SIRT6与现有肺部疾病治疗方法的联合应用

SIRT6与现有肺部疾病治疗方法的联合应用具有潜在优势。在肺癌治疗中,对于使用化疗药物如顺铂(DDP)出现耐药的情况,研究发现联合使用isoorientin (IO)和DDP可通过SIRT6/Nrf2/GPX4信号通路促进铁死亡,从而逆转肺癌细胞对DDP的耐药性[30]。这表明将针对SIRT6的治疗与传统化疗相结合,可能为克服肺癌化疗耐药提供新途径。

在急性肺损伤治疗中,虽然目前无直接的联合治疗研究,但鉴于SIRT6在减轻炎症和细胞凋亡方面的作用,与现有的支持治疗或抗炎药物联合使用,可能进一步改善患者的病情。例如,在LPS诱导的急性肺损伤模型中,SIRT6过表达可减轻肺损伤,若与现有的治疗措施联合,有望增强治疗效果。

此外,对于COPD等慢性肺部疾病,SIRT6通过调节细胞衰老和自噬等过程发挥作用,与现有的支气管扩张剂、抗炎药物等联合使用,可能从不同机制上改善疾病进程,提高治疗效果,但这些联合应用仍需进一步的研究和验证。

7. SIRT6在肺部疾病研究中的争议与挑战

7.1. SIRT6功能研究中的争议点

SIRT6的功能研究存在一些争议点。首先,关于SIRT6在肿瘤中的作用存在争议。部分研究表明SIRT6在NSCLC中具有肿瘤抑制作用,如过表达SIRT6可抑制NSCLC细胞增殖,下调Twist1表达[14]。然而,也有研究显示SIRT6在肺癌中具有促癌作用,如通过HIF-1α/HK2信号轴增加糖酵解,诱导对厄洛替尼的耐药性,与肺腺癌患者的不良预后相关[15]。这种矛盾的结果可能与肿瘤的异质性、研究方法的差异以及SIRT6在不同肿瘤微环境中的复杂调控机制有关。

其次,SIRT6的酶活性及底物特异性也存在争议。虽然SIRT6被认为主要是一种组蛋白去乙酰化酶,但早期研究还提出其具有ADP-核糖基化作用[8]。此外,对于其底物特异性,虽然已发现一些底物,但可能还有未被鉴定的底物,这使得对SIRT6具体功能机制的理解存在一定困难。

另外,SIRT6在不同组织和细胞中的功能也存在差异。例如,在骨骼肌中,SIRT6通过激活AMPK调节代谢稳态,而在心肌细胞中,SIRT6具有独立于去乙酰化酶的功能,通过促进GATA4乙酰化发挥抗凋亡作用。这些差异增加了全面理解SIRT6功能的复杂性。

7.2. SIRT6在肺部疾病治疗中的潜在副作用

在肺部疾病治疗中,SIRT6相关治疗可能存在潜在副作用。在NSCLC患者中,虽然SIRT6的表达与预后和化疗敏感性相关,但对其进行干预可能影响其他正常生理过程。例如,SIRT6参与多种细胞代谢和信号通路的调控,过度激活或抑制SIRT6可能干扰细胞的正常代谢和生理功能。

在放疗过程中,研究发现SIRT6表达与放射性肺炎(RP)的发生风险相关,低表达的SIRT6与较高的RP发生风险相关(aOR = 0.32,95% CI 0.15~0.96在放疗前;aOR = 0.32,95% CI 0.18~0.99在放疗后) [31]。这提示在使用SIRT6相关治疗时,可能需要考虑其对放疗副作用的影响,避免因SIRT6的调节而增加RP等放疗相关并发症的发生风险。

此外,在其他疾病模型中,如在肾脏疾病中,Sirt6缺乏会加重足细胞损伤和蛋白尿,提示SIRT6相关治疗可能对肾脏等器官产生潜在不良影响[32]。因此,在开发基于SIRT6的肺部疾病治疗方法时,需要充分评估其潜在副作用,以确保治疗的安全性。

7.3. SIRT6相关研究的未来方向与挑战

未来SIRT6相关研究面临诸多方向与挑战。在基础研究方面,需要进一步明确SIRT6在不同肺部疾病中的具体分子机制,尤其是解决其功能争议点。例如,深入研究SIRT6在肿瘤中发挥不同作用的具体条件和调控机制,明确其酶活性及底物特异性的详细信息,以更好地理解其在肺部疾病发生发展中的作用。

在临床研究方面,需要开展更多大规模、多中心的临床试验,验证SIRT6作为生物标志物的准确性和可靠性,以及SIRT6靶向治疗和激活剂在肺部疾病治疗中的安全性和有效性。同时,开发更加特异性和高效的SIRT6调节剂,提高治疗效果并减少副作用,也是未来研究的重要方向。

此外,还需关注SIRT6与其他信号通路和分子的相互作用,以及在不同人群中的差异,为个性化治疗提供依据。同时,结合新兴技术如基因编辑、纳米技术等,探索SIRT6在肺部疾病治疗中的新应用,也是未来研究的潜在方向,但这需要跨学科的合作与创新,以克服技术和临床转化等方面的挑战。

8. SIRT6在肺部疾病研究中的未来展望

8.1. SIRT6在肺部疾病研究中的新兴技术

在肺部疾病研究中,针对SIRT6的新兴技术不断涌现。基因编辑技术如CRISPR/Cas9系统,可用于精准调控SIRT6基因的表达,在细胞和动物模型中深入研究其功能及在肺部疾病中的作用机制。通过构建SIRT6基因敲除或过表达的动物模型,能够更准确地模拟疾病状态,为研究SIRT6在肺部疾病发生发展中的作用提供有力工具。

纳米技术也为SIRT6相关研究带来新机遇。例如,可设计纳米载体实现SIRT6调节剂的靶向递送,提高治疗效果并减少副作用。在肺癌治疗中,利用纳米颗粒将SIRT6激活剂或抑制剂精准递送至肿瘤部位,可增强对肿瘤细胞的作用,同时降低对正常组织的影响。

此外,单细胞测序技术可在单细胞水平分析SIRT6在肺部不同细胞类型中的表达和功能,有助于揭示SIRT6在肺部复杂微环境中的作用机制。通过对肺组织进行单细胞测序,可明确SIRT6在肺泡上皮细胞、免疫细胞等不同细胞中的表达差异及功能特点,为针对性治疗提供更精准的理论基础。这些新兴技术的应用将推动SIRT6在肺部疾病研究中的深入发展。

8.2. SIRT6研究的潜在临床转化

SIRT6研究具有潜在的临床转化价值。在诊断方面,若能进一步验证SIRT6作为肺部疾病生物标志物的可靠性,可开发基于SIRT6检测的诊断试剂盒,用于早期疾病筛查、病情监测和预后评估。例如,通过检测血液、痰液或组织中SIRT6的表达水平,结合其他临床指标,提高NSCLC、肺纤维化等疾病的早期诊断准确性,为患者争取最佳治疗时机。

在治疗方面,SIRT6靶向治疗和激活剂的研究成果有望转化为临床应用。若能开发出安全有效的SIRT6调节剂,可作为单一疗法或与现有治疗方法联合使用,为肺部疾病患者提供新的治疗选择。如在肺癌治疗中,针对SIRT6相关信号通路的靶向药物可能克服肿瘤耐药问题,提高治疗效果。同时,对于急性肺损伤和肺纤维化等疾病,SIRT6激活剂可能通过调节炎症和细胞修复过程,改善患者病情,具有广阔的临床应用前景。

8.3. SIRT6在肺部疾病中的长期研究方向

长期来看,SIRT6在肺部疾病中的研究需深入多个方向。首先,进一步明确SIRT6在不同肺部疾病中的具体作用机制,尤其是在复杂的疾病微环境中与其他分子和信号通路的相互作用。例如,在COPD中,研究SIRT6与肠道–肺轴相互作用的具体机制,以及在肺癌中,探究SIRT6与肿瘤免疫逃逸的关系,为开发更有效的治疗策略提供理论基础。

其次,开展更多关于SIRT6在不同人群中的研究,包括不同种族、年龄、性别等,明确其在不同人群中的表达差异和功能特点,以实现个性化治疗。同时,加强SIRT6相关治疗的安全性和有效性研究,通过大规模临床试验评估SIRT6调节剂的长期疗效和潜在副作用,为临床应用提供可靠依据。

此外,关注SIRT6在肺部疾病预防中的作用,探索通过调节SIRT6表达或活性预防疾病发生的可能性。例如,对于高风险人群,能否通过早期干预SIRT6相关通路降低肺部疾病的发病风险。综合这些长期研究方向,有望全面深入了解SIRT6在肺部疾病中的作用,为肺部疾病的防治带来新的突破。

9. 总结

综上所述,本文系统综述了SIRT6在肺部疾病中的研究进展。作为NAD+依赖的去乙酰化酶,SIRT6通过调控基因组稳定性、代谢平衡和炎症反应参与肺纤维化、COPD和肺癌等多种肺部疾病的病理过程。研究表明,SIRT6具有作为诊断标志物和治疗靶点的潜力,其激活剂如UBCS039在动物模型中显示出治疗前景。然而,SIRT6在肿瘤中的双重作用和潜在副作用仍需进一步研究。未来需结合基因编辑、纳米技术等新兴方法,推动SIRT6从基础研究向临床应用转化,为肺部疾病诊疗提供新策略。

基金项目

益阳市中心医院院级科研课题一般项目(2025YB08)。

NOTES

*通讯作者。

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