北京青年报
中科院团队揭示逆转心脏衰老的关键蛋白
科普中国 2023-11-04 12:30

心脏可以说是人体中最勤奋的器官,它的一生中的每一秒都在进行强有力的收缩,不断地泵出以及回流大量的血液。它会勤奋工作数十年,但也和其他人体器官一样,面临无可避免的衰老。

可以说,心脏衰老是导致人体发生心血管疾病的首要危险因素,因为心脏衰老伴随着心脏结构的异常和心脏功能的衰退,为人体带来诸多心血管疾病,成为人类健康和寿命的重大威胁。随着全球人口的老龄化趋势,这一问题显得日益严峻。如何延缓或逆转心脏衰老,成为了医学界和科学界的重要课题。

但心脏的衰老是一个复杂的动态的过程,受到多种因素的影响,例如慢性炎症、线粒体功能障碍、氧化应激和端粒损伤等。迄今为止,与心脏衰老的内在机制相关的科学研究仍然鲜有突破。

2023年10月3日,中国科学院动物研究所刘光慧课题组、曲静课题组和中国科学院北京基因组研究所张维绮课题组合作在《自然-衰老》杂志在线发表题为“SIRT2 counteracts primate cardiac aging via deacetylation of STAT3 that silences CDKN2B“的研究论文。论文称,他们在食蟹猴身上发现了灵长类动物心肌衰老的内在机制,并找到了一种能逆转灵长类心脏衰老的关键蛋白SIRT2蛋白。该论文被遴选为《自然-衰老》10月刊的封面文章。

研究团队对比分析了年轻的与自然衰老的食蟹猴的心脏结构、功能和基因表达,发现食蟹猴中的老年个体存在心脏肥大、肌节紊乱和炎症等衰老表型。通过分子层面的基因分析,他们找到了一种名为SIRT2的蛋白,它是唯一与不同心血管疾病以及表观遗传调控均相关的关键蛋白。

SIRT2是Sirtuins蛋白家族中的一员,Sirtuins蛋白家族包括从SIRT1到SIRT7,它们是哺乳动物中一类著名的长寿蛋白,能调节代谢和寿命。此前SIRT2 已经因为它在调节衰老、代谢和细胞活动中的作用,得到了越来越多的关注,但尚未有研究把它与灵长类心脏衰老联系起来。

找到SIRT2之后,需要对其功能进行验证。研究人员又利用基因编辑的方法,对人多能干细胞进行了SIRT2基因敲除操作,再通过定向诱导分化技术成功获得了SIRT2基因敲除的人心肌细胞。通过一系列的衰老相关表型的研究,研究人员有力地验证了一旦人心肌细胞中缺失了SIRT2蛋白,就会出现加速衰老、异常肥大等一系列状况。

同期《自然-衰老》的评论文章指出,这项研究是理解非疾病类心脏衰老内在机制的非常重要的第一步,并且它提供了延缓心脏随年龄衰老的靶点。

同时,这项研究也为建立心脏衰老及相关疾病的临床诊断、早期预警及干预策略提供了重要的线索和思路。而SIRT2的变化能否在早期被检测到,也有待未来的研究进一步阐明。

参考文献

[1]https://www.nature.com/articles/s43587-023-00486-y

作者丨曾心月 科普创作者

审核丨唐芹 中华医学会科学普及部主任研究员

来源:科普中国

编辑/韩世容

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