表观遗传 2026-06-01

Sirtuin 6过表达逆转肝脏细胞染色质衰老——Nature Communications研究

来源: Fight Aging!  |  原始论文: SIRT6 restrains aberrant chromatin accessibility during aging and rejuvenates the liver through AAV-mediated overexpression(Nature Communications, 2026)

细胞核DNA的表达状态由染色质结构决定——哪些区域紧密缠绕无法访问,哪些区域展开可供转录机器读取。表观遗传机制通过在DNA和组蛋白上添加或去除化学修饰来控制这一结构,而这一控制能力会随年龄增长而恶化,最终导致基因表达紊乱和细胞功能衰退。2026年5月发表于Nature Communications的研究,首次在多组学层面系统揭示了SIRT6在衰老过程中的关键作用,并证明AAV介导的SIRT6过表达可在老年小鼠肝脏中逆转染色质衰老

多组学解析染色质衰老

研究团队采用ATAC-seq(染色质开放性测序)甲基化组(methylome)RNA-seq(转录组)三种组学技术联用,系统分析了年轻与老年小鼠肝脏细胞的表观遗传和转录组变化。

结果显示,衰老导致雄性小鼠肝脏细胞出现明显的染色质开放性增加,伴随炎症通路基因上调代谢通路基因下调——这正是衰老的典型分子特征。H3K9ac(组蛋白H3第9位赖氨酸乙酰化)水平升高与染色质开放增加密切相关,而H3K56ac则未显示类似关联。

SIRT6:染色质结构的守护者

SIRT6是一种依赖NAD⁺的组蛋白去乙酰化酶,在维持染色质完整性、促进DNA修复和调控代谢中发挥关键作用,已被证实与长寿相关。ETS转录因子家族成员在衰老增加的开放染色质区域显著富集,而肝脏富集的转录因子则在衰老后开放性降低的区域富集——提示SIRT6可能在调控这些方向性变化中发挥枢纽作用。

ChIP-seq分析表明,SIRT6可特异性逆转H3K9ac升高导致的染色质开放增加。这意味着SIRT6不仅是被动的衰老标志物,更是对抗染色质结构恶化的主动调节者

AAV递送SIRT6:逆转而非仅延缓

研究最关键的发现在于治疗验证:利用AAV(腺相关病毒)载体向老年小鼠肝脏递送SIRT6过表达载体,结果显示:

  • 染色质开放性恢复至接近年轻水平
  • 炎症基因表达下调
  • 代谢基因表达模式年轻化
  • 染色质可及性谱系呈现"年轻化"特征

这与目前最热门的部分表观遗传重编程策略(如山中因子OSKM)形成互补:山中因子通过全局重置细胞身份来逆转衰老,存在脱分化风险;而SIRT6作为内源性染色质调节因子,针对性更强,安全性可能更高。

意义与展望

这项研究为SIRT6作为抗衰老靶点提供了强有力的机制证据。与部分重编程相比,SIRT6过表达可能是一条更精准、更安全的表观遗传干预路径。AAV递送系统的成功应用也意味着这一策略具有临床转化潜力——关键在于如何在人类肝脏中实现高效、安全的SIRT6调控。

此外,该研究揭示了衰老相关染色质变化的方向性规律(ETS家族升高 vs 肝脏特异转录因子降低),为未来开发针对特定转录网络的干预药物提供了新靶点。


原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-73115-y

参考来源:Fight Aging! - Sirtuin 6 Overexpression Reverses Age-Related Structural Changes in Nuclear DNA in Liver Cells