去乙酰化酶(sirtuin)是一类代谢酶家族,在炎症、代谢、氧化应激反应和DNA修复等细胞生物过程中具有很多重要功能。去乙酰化酶被认为是细胞功能的关键调节器,近几十年来一直受到抗衰老研究者的极大关注。
随着越来越多的科学家开始探索去乙酰化酶在衰老过程中的作用,寻找能调节其活性的化合物,我们将看到更多与衰老相关的重要发现,例如癌症和代谢性疾病的治疗方法以及护肤科技的提升。
在这些进展之上,研究人员着眼于能缓解各种衰老相关问题的小分子激活剂或药物的开发。例如,直接参与代谢通路的去乙酰化酶SIRT1及其激活剂能预防和逆转胰岛素抵抗和糖尿病并发症,被证明是很有希望的2型糖尿病治疗靶点。近年来,药物研发将重点转向了另一种去乙酰化酶——SIRT6,它被发现能延长小鼠寿命并通过染色质重塑调节细胞过程。
在护肤领域,研究结果也在从实验室走向消费者。雅诗兰黛的研究使其成为推出建立在去乙酰化酶这一科学基础上的护肤品的领先公司。
《探索抗衰之路:聚焦SIRTUIN前沿研究》增刊封面
在《探索抗衰之路:聚焦SIRTUIN前沿研究》增刊中,我们概括了全球各地的科研团队对于去乙酰化酶的重要研究发现,包括雅诗兰黛科学家对其在皮肤中作用的发现。
早在2008年,美国斯坦福大学的研究人员在《自然》上报道了去乙酰化酶SIRT6在调控人类细胞寿命中的关键作用。他们不仅发现了SIRT6的酶活性,还揭示了它在调控染色体结构、细胞衰老以及潜在的机体老化之间的联系(见增刊第7页)。当涉及到衰老的另一主要因素——线粒体DNA的氧化损伤,美国宾夕法尼亚州立大学医学院的研究人员则在几年前发现,去乙酰化酶SIRT3可能对线粒体DNA有保护作用,阻止细胞因应激而死亡(见增刊第5页)。
线粒体图示。线粒体是我们细胞的能量供给站。来源:3d_man/Shutterstock
研究人员还将目光投向了细胞内的清除机制。他们发现老化的细胞利用自噬这一清除细胞受损成分的过程,将SIRT1酶从我们体内清除,并揭示了SIRT1的水平会随年龄增长而下降,或有助于开发新的抗衰老疗法。该研究于2020年在《自然-细胞生物学》上发表(见增刊第3页)。
为了能更深入地研究去乙酰化酶在与衰老相关的疾病中的作用,以助力药物的研究和开发,一些研究者专注于揭开这些蛋白质的结构。SIRT2可能在癌症、炎症、感染和神经系统疾病中发挥重要作用,数年前,德国弗赖堡大学的研究人员揭示了其结构,为SIRT2作为药物靶点的研究打开了大门(见增刊第9页)。
皮肤作为人体最大的器官,会随着时光流逝发生老化。研究人员一直在积极探索这一领域。在2016年出版的《皮肤应激反应通路》一书中,美国芝加哥大学的Yu-YingHe博士总结了目前关于去乙酰化酶在皮肤癌、衰老和屏障完整性中作用的认知进展,以及去乙酰化酶在缓解皮肤应激反应方面的关键作用(见增刊第1页)。
十多年来,雅诗兰黛的科研团队也一直在研究去乙酰化酶在皮肤衰老过程中的作用。该团队已经取得了一系列研究进展,尤其是SIRT1、SIRT2、SIRT3和SIRT6等去乙酰化酶在皮肤中的生物学功能,以及如何调节它们的水平来延缓皮肤衰老迹象。
早在2008年,雅诗兰黛研发部高级副总裁、生物学家Nadine Pernodet博士领衔的团队就发现SIRT1参与调节了角质形成细胞的分化和分裂,而角质形成细胞对于维持表皮的结构和完整性至关重要。雅诗兰黛的研究人员还开发了一种用于活化SIRT1的化合物——稳定的白藜芦醇。SIRT1活性会随年龄增长而下降,而这种白藜芦醇有助于使SIRT1的活性恢复至年轻时的水平。
皮肤长期承受各种压力和损伤,面临着从紫外线到细胞氧化反应等一系列伤害。Pernodet团队的研究进一步发现皮肤细胞内的SIRT3水平对环境很敏感,而紫外线能破坏SIRT3和SIRT4表达的周期性模式。
研究团队还发现,在更深处的细胞核中,SIRT6能调节影响衰老进程的多个因素,例如压力。为深入了解,Pernodet的团队通过敲低SIRT6,抑制其在名为成纤维细胞的皮肤细胞内的活性。SIRT6的敲低导致了与压力有关的代谢过程的增加,而SIRT6有助于控制压力;同时在紫外线照射和无紫外线照射的情况下都观察到细胞损伤的增加。
在尚未发表的初步研究中,团队确定了一种提高SIRT6活性的方法,能帮助减缓皮肤中的这些破坏性过程。
微管图示。微管是细胞骨架的一个组成部分,维持着细胞的形状和结构。来源:Estée Lauder
过去几年里,雅诗兰黛的科学家将目光投向了SIRT2。SIRT2被发现能调节微管,微管是细胞骨架的成分,在细胞形状和结构中起着重要作用。Pernodet团队正在进行的研究表明,提高SIRT2水平可以减少皮肤细胞老化的迹象并支撑皮肤的自然力学特性。
Pernodet表示,未来几年的研究方向是找到能同时调节多种去乙酰化酶水平的方法,奏响对皮肤有益变化的“交响曲”。
更多完整内容,请点击阅读原文查看
探索抗衰之路:聚焦SIRTUIN前沿研究
This advertisement feature was produced by Nature Research Custom Media with funding from Estée Lauder.
该内容由自然科研定制服务制作,雅诗兰黛提供资金支持。
注:Re-Nutriv为雅诗兰黛品牌旗下针对肌肤老化问题的高端护肤系列
定制推广项目是自然科研定制服务(Nature Research Custom Media)依托《自然》和《科学美国人》的国际受众与网络,为科研机构度身定制的内容的媒介服务,帮助科研机构在国际舞台上讲述自己科研背后的故事。我们定制化的传播解决方案,涵盖了堪称经典的科学写作、设计和多媒体等内容,有助于与重要的目标受众交流沟通,促进科研成果的传播,助力科研机构提升思想领导力。
扫码填写需求信息
我们将及时与您取得联系