離治愈早衰癥更進一步:UMD團隊發(fā)現(xiàn)關鍵蛋白質Ang2
馬里蘭大學(UMD)主導的一項研究可能為亨欽森-吉爾福德早衰癥(HGPS)的治療帶來新的突破。HGPS是一種罕見的遺傳疾病,會導致兒童過早衰老,目前尚無治愈方法。
UMD細胞生物學與分子遺傳學教授曹侃博士的實驗室,與美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)和杜克大學的科學家合作,發(fā)現(xiàn)了一種與早衰癥動物模型心血管健康相關的蛋白質——血管生成素-2(Ang2)。這一發(fā)現(xiàn)或將為人類治療帶來新的希望。對于患有HGPS的患者,心力衰竭和中風是導致死亡的主要原因,這類患者的預期壽命通常在6到20歲之間。
該研究的主要作者、生物學博士生Sahar Vakili表示,新的研究結果“非常有前景”。“這可能為針對HGPS患者心血管并發(fā)癥的治療帶來新的方向,而這些并發(fā)癥目前是影響兒童死亡率的主要原因。更重要的是,這項研究的發(fā)現(xiàn)還可能適用于其他與衰老相關的疾病,其中內皮功能障礙同樣扮演重要角色?!?/p>
Vakili是發(fā)表在《Aging Cell》期刊上的論文“血管生成素-2逆轉早衰癥血管內皮細胞功能障礙”的第一作者。論文總結道:“我們的研究表明,Ang2或其激動劑可能成為治療HGPS的潛在療法?!?/p>
HGPS是由LMNA基因中的一個點突變引發(fā)的,這一基因通常會生成一種叫做拉明A的蛋白質,但突變后會產生一種有毒的拉明A變體,稱為早衰蛋白(progerin)。
HGPS又被稱為“本杰明·巴頓癥”,會引發(fā)諸如皮膚皺紋、關節(jié)僵硬、脫發(fā)以及體脂減少等與衰老相關的癥狀。加速的動脈粥樣硬化,導致心臟病發(fā)作和中風,是這些患者主要的死亡原因。作者指出,內皮細胞功能障礙對HGPS相關心血管疾病的發(fā)生起到了關鍵作用。內皮細胞負責襯覆人體血管系統(tǒng),包括心臟,控制物質進出血流的過程。內皮細胞功能失調可能導致一系列疾病,包括心血管疾病、中風、血栓和動脈粥樣硬化。
△一幅野生型小鼠主動脈的共聚焦圖像,染色為人類拉明A/C(綠色)、Ang2(紅色)和細胞核(藍色)。[圖片由Sahar Vakili/UMD提供]
曹侃團隊希望通過深入研究內皮細胞之間的信號傳遞,揭示HGPS如何引發(fā)心血管并發(fā)癥。他們假設,早衰蛋白的表達會干擾內皮細胞的正常通信,從而導致血管功能障礙。
研究結果顯示,血管生成素-2在早衰癥患者中顯著減少,導致內皮細胞功能受損。研究還發(fā)現(xiàn),外源添加Ang2可以改善內皮細胞的健康,恢復血管生成、正常的細胞遷移,并恢復一氧化氮的水平。這些對于維持健康的血管系統(tǒng)至關重要。Ang2通過激活內皮型一氧化氮合酶(eNOS),改善了血管平滑肌細胞的信號傳遞,這意味著它可能成為治療HGPS相關血管功能障礙的潛在療法。
△提出的工作模型:早衰蛋白積累引發(fā)壓力,導致Ang2表達和分泌及其下游效應物的減弱。Ang2誘導的Tie2受體激活AKT信號通路,從而改善HGPS內皮細胞的一氧化氮生產、血管生成、生存、遷移和分泌物。[圖片由Sahar Vakili/UMD提供。]
目前,HGPS的治療手段只能減少如心臟病和中風等致命并發(fā)癥的風險,無法根治該病。曹侃表示,他們的研究雖無法徹底治愈早衰癥,但可能通過改善健康狀況,為患者爭取更多時間。
她補充道,Ang2不僅僅作用于內皮細胞,還可能對其他組織類型有益,包括骨骼和脂肪組織,因為血管對全身營養(yǎng)、氧氣和廢物的運輸至關重要。曹侃自2005年博士后期間開始研究早衰癥,并且對未來充滿信心。她計劃與NIH團隊合作,探索如何將Ang2有效地應用于早衰癥動物模型。
“雖然離徹底治愈早衰癥還有距離,但我們離目標越來越近,”曹侃說道,“從研究角度來說,我們正在全力推進,我能看到隧道盡頭的曙光。”
參考文獻:http://dx.doi.org/10.1111/acel.14375
編輯:王洪
排版:李麗


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