骨骼肌萎缩是由多种因素造成的骨骼肌质量、力量与功能的下降,不仅影响患者的生活质量,也给患者本人、家庭和社会带来巨大负担.规律运动已被证实对骨骼肌质量和功能的维持具有重要作用,并已广泛应用于临床骨骼肌萎缩的防治,但其作用机制尚不明确.应激诱导蛋白Sestrins(SESNs),在运动等应激条件下被激活,通过其抗氧化、改善炎症状态和代谢调节等作用在维持组织细胞稳态过程中发挥重要作用.近些年研究发现,Sestrin1在骨骼肌中高表达,并与骨骼肌萎缩的发生发展密切相关.因此,本综述针对Sestrin1与骨骼肌萎缩的关系展开论述,分析Sestrin1在介导运动干预改善骨骼肌萎缩过程中的潜在作用,为完善运动防治骨骼肌萎缩的机制提供理论基础.

Sestrins是一个应激诱导蛋白家族,在疾病或应激状态下表达升高,发挥抑炎、抗氧化、抗衰老等功能,但其具体分子机制和信号通路比较复杂.本文总结了过去几年对于sestrin的相关研究,结合它的分子结构分析其具体功能及最新研究进展.

营养过剩和缺乏运动的生活方式是肥胖发生的主要诱因,而肥胖及其引发的机体糖代谢稳态失调则是胰岛素抵抗(IR)、2型糖尿病(T2DM)等代谢性疾病的重要病理生理学基础.有氧运动作为改善机体能量代谢的重要手段,因其在调节机体糖稳态过程及改善组织IR方面的显著效果,已被广泛应用于临床肥胖、T2DM等代谢性疾病的干预和治疗.但是,目前关于有氧运动改善机体糖稳态及IR的确切机制仍不完全清楚.Sestrins作为一种新近发现的应激诱导蛋白,已证实有氧运动可增加其表达,而且Sestrins在细胞内能够抑制mTORC1的活性而影响糖代谢过程.因此,本文就国内外有关Sestrins与mTOR之间的调节、有氧运动过程中Sestins-mTOR通路对细胞糖代谢的作用相关研究进展进行综述,以期为有氧运动改善肥胖、IR相关领域的研究提供参考.

Sestrins(Sesn)属于应激反应蛋白家族,在应激的情况下表达上调,具有多种生物学功能[1,2].Sesn包含三个家族成员,即Sesn1、Sesn2和Sesn3,它们具有特定的蛋白质编码基因,共用了近50％相同的氨基酸序列[1,3].Sesn1,是一种生长抑制DNA损伤诱导基因(GADD),也称p53调控蛋白26(PA26),是由肿瘤抑制蛋白(p53)调节[3].Sesn2,是一种PA26同源体,也称为缺氧诱导基因95(Hi95),在缺氧条件下被诱发[3-5].Sesn3,是一种新型的PA26结构相关基因,被转录因子Forkhead box O(FoxO)家族诱导[6].

Sestrins是一类高度保守的应激诱导蛋白,通过多种机制保护细胞免受应激、老化等病理生理因素损伤.Sestrin2(Sesn2)是Sestrins蛋白亚型,缺氧、氧化应激等可诱导其表达,Sesn2参与代谢相关性和年龄相关性疾病的病理过程,也参与细胞生长和代谢的调节,与细胞功能密切相关.细胞免疫功能紊乱是严重创(烧)伤感染、脓毒症发病机制中的重要病理生理过程,是目前研究的热点问题之一.本文主要阐述Sesn2功能及其在机体免疫反应中的潜在意义.

Sestrins(Sesns)是一类高度保守的应激诱导蛋白,可清除细胞内过量的活性氧(ROS)堆积、保护细胞抵抗基因毒性、氧化应激、内质网应激和缺氧等应激性压力.ROS的产生和积累引发细胞氧化还原的平衡紊乱导致基因失稳定、基因突变促进肿瘤的发生和发展.因此,调控细胞Sesns抗氧化应激作用、抑制ROS过度生成可作为抑制肿瘤生长的有力手段.而运动作为抗肿瘤的非医疗健康干预手段越来越引起关注,且目前对其调控机制的研究提示,运动抑制肿瘤与Sesns抗氧化应激机制之间存在诸多联系.因此,深入研究Sesns抗氧化调节机制在运动抑制肿瘤中的作用,可为运动疗法的临床应用提供有力证据.本综述针对Sesns的抗氧化应激作用和运动防治肿瘤发生机制的研究进展进行综述,以期为体医融合的深入开展提供理论依据.

一磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是细胞内两个重要的能量感受分子.AMPK主要调控分解代谢,而mTOR主要影响合成代谢,两者在调控细胞代谢平衡过程中发挥重要作用.Sestrins是新近发现的一类进化高度保守的应激诱导蛋白,可保护细胞免受氧化应激的损伤.此外,Sestrins还能调控AMPK/mTOR信号通路活性,从而影响组织细胞的能量代谢稳态,但其机制尚不明确.本文将主要针对Sestrins与AMPK/mTOR信号通路之间的调控关系以及对细胞能量代谢影响的最新研究进展加以综述.

活性氧(ROS)的过量积聚及雷帕霉素靶点复合物1(mTORC1)的慢性激活可以加速衰老.Sestrins是一类高度保守的应激诱导蛋白,对于ROS和mTORC1通路的负调控起着重要作用,sestrins通过何种机制来抑制上述通路目前尚不明确.近年,对于sestrin的一些重大发现加深了人们对其功能的理解,这些发现对于延缓衰老具有很大潜力.

胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的主要诱因,运动因其在改善骨骼肌胰岛素敏感性方面的显著作用,已被临床采用作为防治IR和T2 DM的有效手段.运动能增加葡萄糖转运子4(glucose transporter type 4,Glut4)的转位,而影响Glut4转位和葡萄糖摄取的途径包括胰岛素信号通路和肌肉收缩两大类.研究发现运动通过增加骨骼肌血流灌注、毛细血管募集、胰岛素信号途径和Sestrins-mTOR(mammalian target of rapamycin)信号通路而改善Glut4转位.因此,全面理解运动调节骨骼肌Glut4转位和葡萄糖摄取的分子机制对于揭示运动疗法防治糖代谢异常的机制具有重要意义.

活性氧(ROS)的过度累积和哺乳动物雷帕霉素复合物1机械靶点(mTORC1)的慢性激活是衰老和年龄相关性退行性病变的典型促发因素.Sestrins是一类高度保守的应激诱导蛋白,是ROS和mTORC1信号通路的重要负调控因子.近年来,关于Ses-trins信号及其分子性质的研究已有突破性发现,揭示了衰老和年龄相关退行性病变新的潜在的治疗方向.本文就Sestrins在调控衰老中的作用研究进展进行综述.