中大新聞網訊（通訊員：黎文信）11月18日，中山大學附屬第八醫院心血管內科黃輝教授團隊在Journal of Clinical Investigation（IF=14.808）上發表了題為“SIRT6 protects vascular smooth muscle cell from osteogenic transdifferentiation via Runx2 in chronic kidney disease”的文章，該文探討了SIRT6在CKD所致血管鈣化中的作用及分子機制。
血管鈣化（Vascular Calcification，VC）特別是血管中膜鈣化在慢性腎臟病（Chronic Kidney Disease，CKD）患者中非常普遍，也是CKD心血管事件高發的重要元兇，一旦出現往往意味著較差的預后。然而，迄今為止，其發病機制仍不清楚，臨床上缺乏有效的治療方案。
Sirtuins (SIRTs)是一種保守的NAD+依賴的蛋白去乙酰化酶，對衰老和代謝性疾病有保護作用，被認為是心血管疾病的重要靶點。它們可以維持內皮細胞的穩態功能，延緩血管衰老，保護心肌細胞防止心肌細胞肥大。SIRTs在CKD相關的心血管疾病中也有保護作用，但其在血管鈣化中的作用及機制仍有待明確。成骨細胞特異性轉錄因子2 (runt-related transcription factor 2,RUNX2）是一種成骨分化特異性轉錄因子, 能夠調控眾多基因的轉錄，對成骨細胞的分化和軟骨細胞的成熟起到至關重要的作用。
作者首先從臨床角度入手，發現伴有血管鈣化的CKD病人外周血單個核細胞中的SIRT6 mRNA水平以及主動脈組織SIRT6蛋白水平顯著低于不伴有血管鈣化的CKD病人，同時SIRT6的表達水平與鈣化Agatston評分呈負相關：鈣化評分越高的患者SIRT6的表達水平越低。隨后，作者構建高腺嘌呤高磷飲食CKD小鼠模型與5/6腎切除術CKD模型來誘導血管鈣化，結果顯示鈣化小鼠主動脈SIRT6表達水平顯著降低。
為了探討SIRT6在血管鈣化中的作用，作者制備了SIRT6轉基因（SIRT6-Tg）小鼠，以及構建了血管平滑肌特異性SIRT6敲減AAV-2腺相關病毒，同時提取了小鼠原代血管平滑肌細胞（VSMCs）。通過體內與體外過表達與敲低SIRT6，證實過表達SIRT6能夠在鈣化刺激條件下減少主動脈組織與VSMCs的鈣鹽沉積，起到保護作用；而敲減SIRT6則會加重血管鈣化。
VSMCs的成骨分化在血管鈣化中起到非常重要的作用，為了進一步探討SIRT6調控鈣化的機制，作者檢測了過表達與敲低SIRT6之后，一些成骨分化與收縮表型標志蛋白的表達變化，結果顯示過表達SIRT6能夠抑制VSMCs的成骨分化。Runx2是重要的成骨因子，SIRT6-Tg小鼠中Runx2蛋白表達降低，而過表達Runx2后能夠部分減弱SIRT6的保護作用，因而作者推測SIRT6可能通過調控Runx2來發揮其在血管鈣化中的保護作用。Co-IP實驗證實，SIRT6與Runx2之間存在相互作用。對Runx2的乙酰化水平進行檢測發現，SIRT6過表達能夠減少Runx2的乙酰化水平，敲低SIRT6則能增加Runx2的乙酰化，表明SIRT6能夠通過去乙酰化Runx2來抑制平滑肌細胞的成骨分化。過表達SIRT6能夠降低Runx2的蛋白穩定性，進一步的實驗證實SIRT6能夠通過泛素-蛋白酶體途徑降解Runx2。
免疫熒光結果顯示，過表達SIRT6的VSMCs在高Pi刺激下，細胞質中的Runx2明顯多于細胞核，提示SIRT6可能影響了Runx2的細胞內定位。Exportin-1（XPO1）在蛋白核質輸出中起重要作用，IP結果顯示XPO1能夠與Runx2直接結合，而敲低XPO1能夠增加因過表達SIRT6所導致的Runx2的穩定性降低。進一步應用XPO1抑制劑（Leptomycin A）顯示，XPO1抑制劑能夠明顯加重過表達SIRT6所導致的鈣化減輕，提示XPO1在SIRT6所介導的鈣化保護中起到重要作用。
綜上所述，該文章提出了SIRT6能夠在CKD所致血管鈣化中起保護作用，發現了SIRT6通過去乙酰化Runx2，促進Runx2通過XPO1依賴的方式出核，進而通過泛素-蛋白酶體系統降解Runx2，從而起到降低VSMCs的成骨分化與抑制血管鈣化的作用。該研究揭示了CKD患者發生血管鈣化的規律和影響因素，闡明了SIRT6介導的Runx2翻譯后修飾在血管鈣化中的作用，并進一步闡述了長壽蛋白SIRT6治療血管鈣化的新潛能，為其臨床防治提供了新的干預靶點與策略。
該論文的第一作者是中山大學附屬第八醫院黎文信博士，附屬第八醫院黃輝教授為該文章的獨立通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金項目（批準號：8201101103, 81870506, 91849208，81670676）等系列資助。同時深圳大學劉寶華教授，南方醫院馮偉鏡，中山大學東華醫院蘇曉燕和中山大學附屬第八醫院羅冬玲，為論文做了重要貢獻。
