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Nature Aging封面:刘光慧团队等揭示调控人类心肌衰老的关键蛋白,或可用于逆转心脏衰老
2023-10-05
·
生物谷
siRNA
基因疗法
临床研究
该研究系统绘制了灵长类心脏衰老的多维基因表达图谱,深入解析了
SIRT2
-
STAT3
-
CDKN2B
通路在灵长类心肌细胞衰老中的关键作用,揭示了可逆转心脏衰老的“乙酰化开关”。
中国科学院动物研究所
刘光慧研究员、曲静研究员、
中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)
张维绮研究员等在 Nature Aging 期刊发表了题为:SIRT2 counteracts primate cardiac aging via deacetylation of STAT3 that silences CDKN2B 的研究论文,该论文还被选为当期封面论文。
该研究首次基于食蟹猴衰老心脏转录组和蛋白组的联合分析,揭示
SIRT2
通过去乙酰化
STAT3
进而延缓灵长类心肌衰老的新机制,并通过
SIRT2
基因疗法实现了衰老心脏功能的逆转。
这项研究为解码灵长类动物
心脏衰老
提供了宝贵的资源,并确定了
SIRT2
-
STAT3
-
CDKN2B
调控轴作为人类
心脏衰老
和衰老相关
心血管疾病
的潜在治疗靶点。
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来源: 生物谷
Nature Aging 同期配发了News & Views 对该论文进行了亮点评述。
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来源: 生物谷
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来源: 生物谷
由于伦理限制,从健康人体中获取无病和年龄匹配的心脏活检具有挑战性。非人类灵长类动物(NHP)在心脏结构和电生理方面与人类相似。此外,部分由于它们比大多数其他模型动物寿命更长,非人灵长类动物与人类一样患有
自发性心血管疾病
。因此,在临床前研究中,非人灵长类动物为心脏衰老研究和药物开发提供了一种有价值的生理相关模型。
在这项研究中,基于非人灵长类动物食蟹猴心脏衰老的转录组学和蛋白质组学特征,研究团队确定了在生理心脏衰老过程中发生改变的一系列关键生物学过程。蛋白质组学分析发现,
SIRT2
是老年非人灵长类动物心脏中表达下调的枢纽蛋白。人类胚胎干细胞(hESC)来源的心肌细胞中
SIRT2
的缺失重现了自然衰老的非人灵长类动物心脏的主要衰老特征。
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来源: 生物谷
对8只幼猴和8只老年猴心脏的表型分析、蛋白质组学分析以及潜在的衰老保护因子的功能验证和机制研究流程
进一步机制研究揭示了
SIRT2
-
STAT3
-CDKN2B轴是灵长类动物心脏衰老的关键分子通路,这加深了对心脏衰老表观遗传调控的理解,并为恢复衰老心脏活力开辟了新的基因治疗途径。
进一步机制研究表明,人类心肌细胞中
SIRT2
的缺失导致
STAT3
的过度乙酰化,这在转录水平激活了
CDKN2B
,进而引发了心肌细胞变性。心肌内注射表达
SIRT2
的慢病毒能够改善小鼠的年龄相关心脏功能障碍。
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来源: 生物谷
心肌内注射表达
SIRT2
的慢病毒改善老年小鼠心脏功能障碍
综上,该研究系统绘制了灵长类心脏衰老的多维基因表达图谱,深入解析了
SIRT2
-
STAT3
-
CDKN2B
通路在灵长类心肌细胞衰老中的关键作用,揭示了可逆转心脏衰老的“乙酰化开关”。该研究为明确人类心脏衰老的分子驱动力、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。
该研究由
中国科学院动物研究所
、
中国科学院北京基因组研究所
、北京干细胞与再生医学研究院、
首都医科大学宣武医院
等多家机
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机构
Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences
中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)
首都医科大学宣武医院
适应症
衰老
心血管疾病
靶点
SIRT2
STAT3
CDKN2B
药物
-
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