想調整研究方向，獲得學術研究突破口？想獲得論文選題思路，提高發文命中率？你需要了解學科發展態勢和未來走向！賽業生物專欄《Gene of the Week》每周會根據熱點研究領域介紹一個基因，詳細為您介紹基因基本信息、研究概況和應用背景等，助您保持學術研究敏銳度，提高科學研究效率，期待您的持續關注哦。今天我們要講的主角是在代謝、心血管、神經退行性疾病等疾病的發病過程中發揮重要作用的SIRT3基因。

基因基本信息

備注：標有√的意為賽業紅鼠庫有該種保存狀態的小鼠

SIRT3基因研究概況

SIRT3是哺乳動物sirtuin蛋白家族的成員，表現出NAD+依賴性脫乙酰酶活性。人類sirtuins具有一系列分子功能，并已成為衰老，抗逆性和代謝調節中的重要蛋白質。除了蛋白質脫乙酰化之外，研究表明人類sirtuin還可以作為具有單ADP核糖基轉移酶活性的細胞內調節蛋白起作用。三種sirtuins，SIRT3，SIRT4和SIRT5，位于線粒體中，并參與調節代謝過程。內源性SIRT3是位于線粒體基質中的可溶性蛋白質，有大量已發表的文獻表明線粒體功能，衰老和致癌作用之間存在強大的機制聯系。

SIRT3編碼的蛋白質僅存在于線粒體中，在那里它可以消除活性氧，抑制細胞凋亡，并防止癌細胞的形成。SIRT3對核基因表達、癌癥、心血管疾病、神經保護、衰老和代謝控制具有深遠的影響。與SIRT3相關的疾病包括衰老和非酒精性脂肪肝疾病。其相關途徑包括由 III類HDAC介導的細胞器的形成和維持和傳導。與該基因有關的基因本體論（GO）注釋包括酶結合和NAD+依賴型ADP核糖基轉移酶活性。

表1. SIRT3調節對代謝紊亂和相關途徑的影響。

表2. SIRT3調節對心血管疾病和相關途徑的影響。

表3. SIRT3調節對神經退行性疾病和相關途徑的影響。

在來自患有乳腺癌的女性的腫瘤樣品中，與正常乳腺組織相比，SIRT3表達降低。因此，Sirt3敲除模型可用于研究ER / PR陽性乳腺腫瘤發展。此外，這種小鼠還可用于研究脂肪酸氧化在糖尿病，心血管疾病，脂肪變性，禁食，冷暴露和壽命中的作用。

圖1.SIRT3是位于線粒體的小鼠腫瘤抑制因子。

A）SIRT3敲除小鼠發展為乳腺腫瘤。顯示了SIRT3野生型和基因敲除小鼠在24個月時的乳腺腫瘤總數。C）來自SIRT3+/+和發生乳腺腫瘤的SIRT3-/-小鼠的乳腺組織的代表性H＆E染色切片。

SIRT3基因在人體組織的表達

圖2. 人和小鼠SIRT3基因mRNA相對表達量，睪丸是表達量最高的器官，大腦、心臟、腎臟也是高表達組織，在睪丸、大腦中高表達；但肝臟和卵巢的表達在人和小鼠的表達卻是截然不同的（數據經過歸一化處理，同物種內部比較，小鼠和人之間無可比性）。數據來源:NCBI。

推薦文獻：

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3. Gomes P , Viana S D , Nunes S , et al. The yin and yang faces of the mitochondrial deacetylase sirtuin 3 in age-related disorders[J]. Agng Research Reviews, 2019, 57:100983.

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