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综述:Sirtuins在宿主-病原体动态博弈中作为感染结局的调控因子
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Physics of Life Reviews 13.7
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(编辑推荐)本综述系统阐述了Sirtuins(Sirt1-7)作为NAD+ 依赖性去乙酰化酶在感染性疾病中的双重角色:既通过调控宿主免疫代谢(如NF-κB、TAK1通路)抵御病原体,又被细菌(如结核分枝杆菌、沙门氏菌)劫持以促进感染。特别揭示了细菌Sirtuins(如CobB)通过翻译后修饰(PTMs)操纵宿主-病原体互作的新机制,为抗感染治疗靶点开发提供新视角。
Abstract
Sirtuins作为NAD+
依赖性蛋白去酰基酶,在能量稳态、代谢、免疫调节等生物学过程中发挥核心作用。近年研究发现,Sirtuins通过调控宿主免疫应答(如炎症因子分泌、T细胞分化)和病原体(病毒、细菌、原虫)的感染策略,成为宿主-病原体博弈的关键节点。特别值得注意的是,某些细菌(如沙门氏菌)已进化出细菌型Sirtuins(如CobB),通过去乙酰化毒素-抗毒素系统蛋白TacA调控感染持续性,揭示病原体与宿主在表观遗传层面的军备竞赛。
Introduction
Sirtuins家族(哺乳动物中Sirt1-7)根据亚细胞定位呈现功能分化:核内Sirt1/6/7主要调控糖脂代谢,线粒体Sirt3/4/5则额外参与氨基酸代谢。其催化核心依赖NAD+
水解产生2′-O-乙酰-ADP核糖和烟酰胺,后者可反馈抑制Sirtuins活性。除经典去乙酰化功能外,部分成员如Sirt5还具有去琥珀酰化、去丙二酰化等多重酶活,这种功能多样性使其成为感染过程中代谢重编程的"分子开关"。
Sirtuins as immune modulators
Sirtuins通过表观遗传修饰直接调控免疫细胞极化状态:Sirt1通过去乙酰化NF-κB p65亚基抑制过度炎症;Sirt6则通过稳定HIF-1α促进巨噬细胞向促炎表型转化。在结核感染中,宿主Sirt1表达下降导致TAK1-MAPK通路过度激活,引发炎症风暴,而细菌Rv1151c可能通过模拟宿主Sirtuins功能干扰免疫识别。
Bacterial sirtuins and their role in infection
沙门氏菌CobB(与大肠杆菌CobB 91%同源)的晶体结构(PDB 1S5P)揭示其通过去乙酰化毒力因子调控感染持续性。类似地,枯草芽孢杆菌SirtN通过修饰组蛋白样蛋白调控DNA压缩状态,暗示细菌Sirtuins可能通过"表观拟态"策略逃逸宿主防御。
Conclusions
宿主与病原体围绕Sirtuins的攻防战呈现"道高一尺魔高一丈"的进化态势:宿主利用Sirt1/6维持免疫-代谢平衡,而病原体则发展出细菌型Sirtuins(如CobB、Rv1151c)劫持宿主PTMs系统。针对这类"分子武器"的抑制剂开发,或将成为突破现有抗感染治疗瓶颈的新方向。
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