SIRT6 признан критически важным средством защиты здоровья межпозвоночных дисков

Боль в пояснице является наиболее распространенным заболеванием опорно-двигательного аппарата во всем мире и тесно связана с прогрессирующей дегенерацией межпозвоночных дисков. Старение остается самым сильным фактором риска для этого состояния, однако молекулярные механизмы, которые вызывают возрастное разрушение дисков, остаются неуловимыми. Среди белков семейства сиртуинов сиртуин 6 (SIRT6) привлек внимание своей ролью в восстановлении ДНК, ремоделировании хроматина и регуляции старения в различных тканях. Хотя его защитные эффекты в костях и хрящах были отмечены, его функция в позвоночном диске — бессосудистой и структурно уникальной ткани — не была полностью изучена. Учитывая уязвимость ткани диска к старению, изучение роли SIRT6 в поддержании диска является как своевременным, так и необходимым.

Совместная исследовательская группа под руководством ученых из Университета Томаса Джефферсона в настоящее время определила SIRT6 как критически важную защиту здоровья позвоночного диска. В результатах (DOI: 10.1038/s41413-025-00422-3), опубликованных 4 марта 2025 года в Bone Research , команда использовала модель мыши, сконструированной так, чтобы в тканях диска отсутствовал SIRT6. У этих мышей наблюдалась быстрая и тяжелая дегенерация диска даже в относительно молодом возрасте, что очень похоже на патологию, наблюдаемую при старении позвоночника человека. Объединив анализ тканей с транскриптомными и эпигенетическими данными, исследователи показали, что потеря SIRT6 нарушает клеточный баланс, вызывая воспаление, изменения хроматина, повреждение ДНК и признаки преждевременного клеточного старения. У мышей, в клетках диска которых отсутствовал SIRT6 (Sirt6cKO), начали проявляться явные признаки дегенерации к 12 месяцам, а симптомы значительно ухудшились к 24 месяцам. Структурный распад наблюдался как в пульпозном ядре, так и в фиброзном кольце. На молекулярном уровне делеция SIRT6 вызвала чрезмерное ацетилирование гистона H3K9, нарушение аутофагии и накопление повреждений ДНК. Эти эффекты сопровождались повышением уровня секреторных факторов, связанных со старением, таких как IL-6, TGF-β и p21. Дальнейшие исследования in vitro на клетках дисков крыс подтвердили эти результаты, показав параллельные сдвиги в экспрессии генов и модификации гистонов при нокдауне SIRT6. Перекрестное сравнение наборов данных выявило ключевые дисрегулируемые пути, связанные с ремоделированием внеклеточного матрикса, сигнализацией NF-κB и фиброзом тканей. В частности, в дисках наблюдалось снижение коллагена I, накопление денатурированного коллагена и повышенная экспрессия гипертрофических маркеров — отличительных признаков разрушения матрикса диска и клеточной дисфункции.

«SIRT6 действует как мощный эпигенетический регулятор в межпозвоночных дисках, и его отсутствие приводит к каскаду событий, связанных с дегенерацией. Наша работа показывает, что без SIRT6 клетки диска входят в старческое состояние гораздо раньше, вызывая структурный коллапс и воспаление . Эти результаты не только расширяют наше понимание старения дисков, но и открывают дверь для разработки терапии на основе SIRT6, которая могла бы задержать или предотвратить дегенерацию» - Доктор Макаранд Рисбуд, старший автор исследования

Исследование представляет убедительные доказательства того, что SIRT6 необходим для поддержания целостности диска по мере старения организма. Картографируя генетические и эпигенетические нарушения, вызванные его потерей, исследование выделяет новые терапевтические цели для возрастной дегенерации позвоночника. Активация SIRT6 фармакологическим путем может предложить новый, нехирургический вариант сохранения функции диска и предотвращения хронической боли в спине. Поскольку спрос на решения для здорового старения растет, стратегии, направленные на восстановление активности SIRT6, могут помочь продлить здоровье позвоночника и улучшить качество жизни миллионов людей.

Источник: Китайская академия наук