Sirtuins蛋白家族是一类进化保守的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依赖性组蛋白脱乙酰酶，属于Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶(HDACs)^[1]。Sirtuins蛋白具有调节基因表达、DNA损伤修复、炎症、氧化应激、代谢稳态及延缓衰老等多种功能^[2]，广泛参与肾脏病、糖尿病(DM)、心脏病、神经退行性病变及癌症等疾病的发生及发展过程^[3]。Sirt6作为Sirtuins家族成员中的一员，是近年来在肾脏领域研究的热点，它可以通过维持线粒体的稳定、抑制炎症反应、调节细胞凋亡以及诱导自噬等途径参与糖尿病肾脏病(DKD)、急性肾损伤(AKI)、高血压肾病等肾脏病的致病过程。本文主要概述Sirt6在肾脏病中的作用。

1 Sirtuins蛋白家族概述

Sirtuins蛋白家族是一个高度保守的NAD+依赖性酶家族，是低等生物寿命的中心调节因子。哺乳动物Sirtuins蛋白家族共有7个成员(Sirt1~Sirt7)。Sirt2是Sirtuins蛋白家族最早被发现的成员，最初是由KLAR等^[4]在酿酒酵母中发现的。Sirt2通过抑制酵母中有毒染色体外核糖体DNA环的形成来延长其寿命^[5]。各成员在细胞定位、催化活性和功能上有很大不同，Sirt1、Sirt6、Sirt7位于细胞核内，Sirt2和Sirt3主要位于细胞质和线粒体内，而Sirt4、Sirt5只存在于线粒体内^[6]。在活性方面，Sirtuins蛋白作为Ⅲ类HDACs，在蛋白质靶点内与NAD+和乙酰赖氨酸结合产生赖氨酸2’-O-乙酰-ADP-核糖和烟酰胺。烟酰胺作为Sirt1的负反馈抑制剂参与多种生物学功能。Sirt1、Sirt2、Sirt3、Sirt5、Sirt6和Sirt7具有NAD+依赖性脱乙酰酶活性，Sirt4和Sirt6具有ADP核糖转移酶活性^[1]。Sirtuins蛋白的多种酶活性使其在多种疾病中发挥重要作用。

2 Sirt6的结构

Sirt6是Sirtuins家族成员中重要的一员，有355个氨基酸，氨基酸通过Sirt6与NAD+水解偶联脱乙酰化，生成O-乙酰-ADP(腺苷5’-二磷酸核糖)、烟酰胺和脱乙酰基底物，产生的烟酰胺可抑制Sirt6的活性。与其他Sirtuins蛋白相反，Sirt6以单螺旋结构取代保守的、高度灵活的NAD+结合环，使其在缺乏乙酰化底物时仍能与NAD+结合，并保持较高的亲和力^[7]。Sirt6基因位于人类19号染色体的13.3端，其编码蛋白有两个异构体，分别由8个外显子和7个外显子编码355和328个氨基酸。Sirt6蛋白结构由高度保守的核心催化区、N端组蛋白去乙酰化酶功能区以及C端核定位信号组成^[8]。Sirt6的空间结构包含有1个展开的锌指蛋白结合域，但缺乏Sirtuins蛋白家族其他成员共有的螺旋束，通过氢键连接锌指结构及Rossman折叠区共同维持Sirt6空间构象的稳定性^[9]。

3 Sirt6的肾脏分布及功能

Sirt6是多种过程的关键调节因子，其在雄性小鼠中过表达可增加其寿命，是目前公认的“长寿蛋白”^[10]。Sirt6广泛分布在肾小球足细胞及肾小管细胞中，通过维持足细胞及线粒体稳态、促进自噬、抑制纤维化及细胞凋亡等多种途径发挥肾脏保护作用。

Sirt6是维持足细胞内环境稳定和肾小球功能的关键酶。Sirt6敲除小鼠出现肾脏肥大、足细胞的损伤，包括狭缝隔膜蛋白的减少和足突的消失，从而加重蛋白尿的进展。HUANG等^[11]研究证实，Sirt6对维持肾小球滤过通透性及选择性起决定作用，Sirt6敲除小鼠肾小管中出现大量的血浆清蛋白，尿清蛋白/肌酐比值上升，加剧肾功能的恶化。自噬是实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器更新的关键步骤，研究发现Sirt6可以通过激活足细胞自噬维持足细胞内环境稳态^[12]。

Sirt6通过维持足细胞线粒体稳态发挥肾脏的保护作用。在链脲菌素诱导的糖尿病肾病小鼠模型中，Sirt6在肾脏中表达降低，足细胞线粒体出现严重肿胀、空泡形成、线粒体嵴断裂或丢失，线粒体凋亡增加。通过转染Sirt6质粒载体使其过表达后，足细胞线粒体功能得到恢复，凋亡明显减轻。从而证实，Sirt6是维持足细胞线粒体功能的关键蛋白。进一步研究发现，Sirt6通过激活AMPK途径保护足细胞线粒体并发挥抗凋亡作用，进而保护肾功能^[13-15]。

Sirt6通过抑制肾脏炎症及纤维化进程保护肾功能。Sirt6基因敲除小鼠表现出肾脏中单核细胞浸润、巨噬细胞活化增加，上皮间充质转化(EMT)以及胶原Ⅳ和纤维连接蛋白表达的增加，而EMT在肾纤维化中具有重要作用^[16]。Sirt6过表达时可见炎症细胞及纤维化程度的降低及肾功能的恢复。

Sirt6主要通过去乙酰化H3K9、H3K56，抑制核因子-κB(NF-κB)、低氧诱导因子-1α、c-MYC等信号通路参与基因稳态、氧化应激、炎症反应、葡萄糖及脂肪代谢等而发挥肾脏保护作用^[17]。

4 Sirt6与肾脏疾病

随年龄增长，慢性肾脏病(CKD)的发生率呈逐年上升趋势^[18]。Sirt6也因其在肾脏病中举足轻重的地位，受到越来越多的关注。

4.1 Sirt6与DKD

DKD是糖尿病最严重的微血管并发症，是导致终末期肾病的主要病因^[19]。DKD早期即伴随足细胞的损伤及蛋白尿的形成^[20]。LIU等^[21]研究发现，Sirt6在db/db小鼠及DKD小鼠模型中表达降低，伴随肾小球滤过率下降、尿清蛋白排泄增加，自噬相关蛋白LC3-Ⅱ表达降低^[20]。随后在DKD病人穿刺活检组织中发现Sirt6 mRNA水平与肾小球滤过率呈正相关，与尿清蛋白呈负相关，提示Sirt6的表达降低促进DKD的发生、发展。进一步研究发现，Sirt6通过去乙酰化组蛋白H3K9抑制Notch1、Notch4信号转录，发挥抗炎、抗凋亡及促进自噬的作用，从而保护足细胞免受高糖诱导的损伤^[22]。

近年来研究发现，活化的巨噬细胞在DKD的发生发展中起重要作用，是导致肾间质增生，肾小球硬化等不可逆病理改变的主要细胞^[22]。巨噬细胞根据其功能分为M1、M2两类。M1巨噬细胞在抗原呈递和免疫炎症反应中发挥重要作用，M2巨噬细胞主要释放抑制炎症反应的细胞因子，发挥抗炎作用^[23]。JI等^[24]在糖尿病肾病大鼠模型中发现，足细胞特异性标志物Bephrin及Sirt6表达降低，同时伴有CD206、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-10(IL-10)的表达降低，而CD86、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达升高。通过体外实验进一步表明，葡萄糖以剂量依赖性的方式减弱Sirt6的表达，促进巨噬细胞M1转化和足细胞凋亡。转染Sirt6过表达质粒后，Nephrin、CD206、IL-4、IL-10表达升高，而CD86、TNF-α表达降低。以上结果表明，Sirt6可诱导巨噬细胞向M2表型转化。进一步研究发现，Sirt6通过上调B淋巴细胞-2和CD206的表达，抑制Bax和CD86的表达，激活巨噬细胞向M2型转化，保护足细胞免受高糖诱导的损伤。Sirt6在DKD中的调控作用机制目前仍不明确，需更深入的探讨。

4.2 Sirt6与AKI

AKI是一种高发病率、高死亡率的疾病。一部分AKI无法完全恢复，继而发展成CKD^[25-26]。肾小管上皮细胞在缺血及毒性药物引起的AKI中发挥重要作用^[27]。GAO等^[28]在缺血/再灌注(IR)小鼠AKI模型中发现，肾小管上皮细胞Sirt6表达降低，单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、TNF-α表达上升，纤连蛋白(FN)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)上调、E-钙黏蛋白表达降低。诱导Sirt6高表达后，MCP-1和TNF-α急剧下降，E-钙黏蛋白表达上升，FN、α-SMA和细胞周期蛋白B1的表达降低，G2/M期阻滞缓解。已证实，细胞周期G2/M期阻滞可促进转化生长因子-β1(TGF-β1)的产生，促进肾脏纤维化的进程^[29]。同时在人肾小管上皮细胞(HK-2细胞)中发现，低氧条件下，随时间延长HK-2细胞的Sirt6表达逐渐降低。进一步研究发现，Sirt6通过抑制G2/M期阻滞，抑制TGF-β/SMAD3信号通路，保护肾小管上皮细胞免受低氧诱导的炎症及肾脏纤维化损害^[30]。

顺铂是一种常用的治疗多种实体肿瘤的药物，它主要由肾脏排泄并积聚在近端肾小管细胞中。顺铂引起的氧化应激、炎症、细胞凋亡等是药物相关性AKI的主要原因。LI等^[31]研究发现，与野生型小鼠相比，Sirt6基因沉默小鼠在顺铂诱导的AKI中，出现更严重的肾小管损伤，线粒体数量减少，TNF-α、白细胞介素-6、白细胞介素-1β上升，血肌酐、尿素氮水平升高，细胞凋亡增加。而诱导肾小管特异性高表达Sirt6，可减少顺铂引起的小鼠AKI的发生。进一步研究发现，Sirt6通过去乙酰化组蛋白H3K9抑制ERK1/2的表达，进一步抑制NF-κB和P53信号转导，降低细胞凋亡及炎症反应，减轻顺铂诱导的肾损伤。诱导AKI小鼠模型中Sirt6高表达，可见自噬相关蛋白LC3BⅡ/LC3BⅠ表达增加，表明Sirt6通过诱导自噬参与药物相关性AKI后的自身修复^[32]。目前国内外对Sirt6在AKI中发挥保护作用的机制研究仍处于初级阶段，需要更深入地进行研究。

4.3 Sirt6与高血压肾病

高血压肾病是目前发病率较高的肾脏疾病，是导致终末期肾病的主要原因之一。内皮细胞功能障碍是高血压常见的病理特征，是引起微血管和大血管并发症的主要诱因^[33]。GUO等^[34]在醋酸脱氧皮质醇(DOCA)/salt和血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的两种高血压肾损害小鼠模型中发现，Sirt6的表达显著降低，同时在无其他类型肾脏病的高血压肾病病人肾穿刺活检标本中发现Sirt6的表达减少。上述结果提示，Sirt6低表达是高血压肾损害的原因之一。Sirt6特异性敲除小鼠在8个月龄时血压显著升高，并伴有肾脏肥大、尿清蛋白/肌酐增加及血管内皮细胞的损伤、纤维化。而过表达Sirt6可降低血压，减轻内皮细胞损伤及纤维化，并促进内皮细胞自噬。进一步研究发现，Sirt6通过去乙酰化组蛋白H3K9抑制Nkx3.2转录，促进GATA5的表达，发挥肾脏保护作用^[35]。目前尚未明确是否存在反馈调节通路或其他作用通路，今后仍需加大这方面的研究。

4.4 Sirt6与原发性肾病综合征

肾病综合征是临床上以大量蛋白尿、低蛋白血症、高脂血症和水肿为主要表现的一组临床综合征。阿霉素肾病模型是目前经典的模拟肾病综合征的模型。LIU等^[21]研究发现，在阿霉素肾病小鼠模型中Sirt6表达降低，在局灶节段性肾小球硬化病人肾穿刺标本中Sirt6表达较正常对照组明显降低。与野生型小鼠相比，Sirt6敲除小鼠出现更严重的蛋白尿、肾小球硬化及肾功能损伤。转染Sirt6腺病毒使Sirt6过表达后，足细胞损伤及肾功能恶化程度明显减轻。有研究表明，Sirt6通过去乙酰化H3K9ac，抑制Notch1及Notch4的转录，对阿霉素肾病小鼠发挥肾脏保护作用^[21]。目前相关研究国内外较少。

5 总结与展望

Sirt6是Sirtuins蛋白家族成员中的重要一员，是目前公认的“长寿蛋白”，广泛参与肾脏病、代谢相关性疾病、神经退行性病变等疾病的发生及发展过程。Sirt6在肾脏病中的作用是近年研究的热点，但其作用机制仍不明确。目前认为Sirt6主要通过去乙酰化组蛋白H3K9、H3K56抑制NF-κB、Notch等信号通路发挥肾脏保护作用。Sirt6的特异性激活剂及抑制剂仍是目前研究的一大难题。深入了解Sirt6的信号通路及分子作用靶点将为今后临床诊治肾脏疾病提供新的思路。