DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2025.1668718
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41567643
تاريخ النشر: 2026-01-06
المؤلف: Khuzin Dinislam وآخرون
الموضوع الرئيسي: السيرتوينات والريسفيراترول في الطب
نظرة عامة
تقدم هذه القسم نظرة عامة على الدور الحاسم لبروتين سيرتوين 1 (SIRT1) في أمراض القلب والأوعية الدموية (CVD)، التي تعد السبب الرئيسي للوفاة على مستوى العالم. يُعتبر SIRT1، وهو إنزيم يعتمد على NAD⁺، متورطًا في عمليات قلبية وعائية متنوعة، بما في ذلك وظيفة البطانة، والإجهاد التأكسدي، والالتهاب، وتضخم القلب. إن تعديل SIRT1 للمسارات الخلوية يضعه كعامل مهم في الفيزيولوجيا المرضية لأمراض القلب والأوعية الدموية مثل فشل القلب، وتصلب الشرايين، وارتفاع ضغط الدم. تؤكد المراجعة على النتائج الحديثة التي تبرز إمكانية SIRT1 كهدف علاجي لعلاج أمراض القلب والأوعية الدموية، خاصة فيما يتعلق بتصلب الشرايين وشيخوخة الأوعية الدموية.
تؤكد الاتجاهات المستقبلية الموضحة في المراجعة على أهمية فهم إشارات SIRT1 في حماية القلب والأوعية الدموية، خاصة تفاعلاته مع عوامل النسخ والميكروRNAs. يُلاحظ أن تعديل نشاط SIRT1 بواسطة حالة الأكسدة والاختزال الخلوية وتأثيره على المسارات الالتهابية، خاصة من خلال محور إشارات NF-κB/NKG2D، هي مجالات حاسمة لمزيد من التحقيق. على الرغم من وعد SIRT1 في تعزيز الاستقرار الجينومي وطول العمر، تدعو المراجعة إلى فهم أكثر شمولاً لأهدافه الجزيئية والتحديات في توضيح سلسلة إشارات SIRT1. يجب أن تهدف الأبحاث المستقبلية إلى تحديد أهداف محددة داخل الجينوم الوبائي للأمراض البشرية وتقييم الآثار طويلة المدى لتعديل SIRT1 الدوائي جنبًا إلى جنب مع التدخلات المتعلقة بنمط الحياة.
مقدمة
تتناول مقدمة ورقة البحث العبء العالمي لأمراض القلب والأوعية الدموية (CVD)، التي لا تزال السبب الرئيسي للوفيات، خاصة في البلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط حيث تحدث أكثر من 80% من الوفيات المرتبطة بأمراض القلب والأوعية الدموية. على الرغم من زيادة بنسبة 14.5% في وفيات أمراض القلب والأوعية الدموية من 2006 إلى 2016، إلا أن معدلات الوفيات المعدلة حسب العمر قد انخفضت بنفس النسبة. تشير التوقعات إلى أن حوالي 23.6 مليون شخص سيتوفون بسبب أمراض القلب والأوعية الدموية بحلول عام 2030، ويرجع ذلك أساسًا إلى أمراض القلب والسكتة الدماغية.
تناقش هذه القسم أيضًا عائلة بروتينات SIRT (SIRT1-SIRT7)، التي تشارك في عمليات فسيولوجية متنوعة وتقع في عضيات خلوية فرعية مختلفة. تلعب هذه البروتينات أدوارًا حاسمة في تنظيم البلعمة الذاتية، والالتهاب، والإجهاد التأكسدي، وسلامة الجينوم، وكلها ذات صلة بتسبب أمراض القلب والأوعية الدموية. يُبرز SIRT1 كمنظم مهم في تقدم أمراض القلب والأوعية الدموية وهدف علاجي محتمل. تهدف المراجعة إلى توضيح النتائج الحديثة المتعلقة بدور SIRT1 في أمراض القلب والأوعية الدموية، والآليات الأساسية للمرض، واستكشاف مركبات مضادة للأكسدة جديدة كعوامل علاجية.
مناقشة
توفر قسم المناقشة في ورقة البحث نظرة شاملة على الهيكل والوظيفة وآليات التنظيم لبروتين SIRT1، وهو إنزيم يعتمد على NAD+ يتم ترميزه بواسطة جين hrSIRT1 على الكروموسوم 10q22.1. يتكون SIRT1 من 747 حمض أميني في البشر، ويلعب دورًا حاسمًا في عمليات بيولوجية متنوعة، بما في ذلك الأيض، واستجابة الإجهاد التأكسدي، والالتهاب، وموت الخلايا المبرمج، بشكل أساسي من خلال نشاطه في إزالة الأسيتيل عن كل من البروتينات الهيستونية وغير الهيستونية. يرتبط نشاط الإنزيم ارتباطًا وثيقًا بمستويات NAD+، التي تعتبر ضرورية لوظيفته التحفيزية، وتفاعل SIRT1 مع عوامل النسخ (TFs) مثل p53 وFOXO وNF-κB يبرز أهميته في مسارات الإشارات الخلوية المتعلقة بالشيخوخة وصحة القلب والأوعية الدموية.
علاوة على ذلك، تسلط الورقة الضوء على مشاركة SIRT1 في وظيفة خلايا البطانة وأمراض القلب والأوعية الدموية (CVDs). يتم التعبير عن SIRT1 في أنسجة وعائية متنوعة وهو ضروري للحفاظ على سلامة ووظيفة البطانة. يؤدي تنشيطه إلى إزالة الأسيتيل عن إنزيم أكسيد النيتريك الباطني (eNOS)، مما يعزز إنتاج أكسيد النيتريك، وهو أمر حيوي لصحة الأوعية الدموية. تتناول المناقشة أيضًا تأثير SIRT1 على تصلب الشرايين والالتهاب الوعائي، مشيرة إلى أن انخفاض تعبير SIRT1 يرتبط بزيادة الإجهاد التأكسدي والالتهاب، مما يساهم في خلل وظيفة البطانة. تشير النتائج إلى أن SIRT1 يعمل كهدف علاجي محتمل لأمراض القلب والأوعية الدموية، مع تحديد مركبات متنوعة كمحفزات لـ SIRT1 تظهر وعدًا في تعزيز تأثيراته الوقائية ضد شيخوخة الأوعية الدموية والآفات ذات الصلة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2025.1668718
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41567643
Publication Date: 2026-01-06
Author(s): Khuzin Dinislam et al.
Primary Topic: Sirtuins and Resveratrol in Medicine
Overview
The section provides an overview of the critical role of Sirtuin 1 (SIRT1) in cardiovascular disease (CVD), which is the leading cause of death globally. SIRT1, a NAD⁺ dependent deacetylase, is implicated in various cardiovascular processes, including endothelial function, oxidative stress, inflammation, and cardiac hypertrophy. Its modulation of cellular pathways positions SIRT1 as a significant factor in the pathophysiology of CVDs such as heart failure, atherosclerosis, and hypertension. The review emphasizes recent findings that highlight SIRT1’s potential as a therapeutic target for CVD treatment, particularly in relation to atherosclerosis and vascular aging.
The future directions outlined in the review stress the importance of understanding SIRT1 signaling in CVD protection, particularly its interactions with transcription factors and microRNAs. The modulation of SIRT1 activity by the cellular redox state and its influence on inflammatory pathways, especially through the NF-κB/NKG2D signaling axis, are noted as critical areas for further investigation. Despite SIRT1’s promise in enhancing genomic stability and longevity, the review calls for a more comprehensive understanding of its molecular targets and the challenges in elucidating the SIRT1 signaling cascade. Future research should aim to identify specific targets within the human disease epigenome and evaluate the long-term effects of pharmacological SIRT1 modulation alongside lifestyle interventions.
Introduction
The introduction of the research paper addresses the global burden of cardiovascular disease (CVD), which remains the leading cause of mortality, particularly in low- and middle-income countries where over 80% of CVD-related deaths occur. Despite a 14.5% increase in CVD fatalities from 2006 to 2016, age-standardized death rates have declined by the same percentage. Projections indicate that approximately 23.6 million individuals will die from CVDs by 2030, primarily due to heart disease and stroke.
The section further discusses the SIRT family of proteins (SIRT1-SIRT7), which are involved in various physiological processes and are localized in different subcellular organelles. These proteins play crucial roles in regulating autophagy, inflammation, oxidative stress, and genome integrity, all of which are relevant to CVD pathogenesis. Notably, SIRT1 is highlighted as a significant regulator in CVD progression and a potential therapeutic target. The review aims to elucidate recent findings regarding SIRT1’s role in CVDs, the underlying mechanisms of disease, and the exploration of novel antioxidant compounds as therapeutic agents.
Discussion
The discussion section of the research paper provides an extensive overview of the structure, function, and regulatory mechanisms of SIRT1, a NAD+-dependent deacetylase encoded by the hrSIRT1 gene on chromosome 10q22.1. SIRT1, consisting of 747 amino acids in humans, plays a crucial role in various biological processes, including metabolism, oxidative stress response, inflammation, and apoptosis, primarily through its deacetylation activity on both histone and non-histone proteins. The enzyme’s activity is closely linked to NAD+ levels, which are essential for its catalytic function, and SIRT1’s interaction with transcription factors (TFs) such as p53, FOXO, and NF-κB underscores its significance in cellular signaling pathways related to aging and cardiovascular health.
Furthermore, the paper highlights SIRT1’s involvement in endothelial cell function and cardiovascular diseases (CVDs). SIRT1 is expressed in various vascular tissues and is essential for maintaining endothelial integrity and function. Its activation leads to the deacetylation of endothelial nitric oxide synthase (eNOS), promoting nitric oxide production, which is vital for vascular health. The discussion also addresses the impact of SIRT1 on atherosclerosis and vascular inflammation, noting that reduced SIRT1 expression correlates with increased oxidative stress and inflammation, contributing to endothelial dysfunction. The findings suggest that SIRT1 serves as a potential therapeutic target for CVDs, with various compounds identified as SIRT1 activators showing promise in enhancing its protective effects against vascular aging and related pathologies.