
马里兰大学(UMD)主导的一项研究可能为亨钦森-吉尔福德早衰症(HGPS)的治疗带来新的突破。HGPS是一种罕见的遗传疾病,会导致儿童过早衰老,目前尚无治愈方法。
UMD细胞生物学与分子遗传学教授曹侃博士的实验室,与美国国立卫生研究院(NIH)和杜克大学的科学家合作,发现了一种与早衰症动物模型心血管健康相关的蛋白质——血管生成素-2(Ang2)。这一发现或将为人类治疗带来新的希望。对于患有HGPS的患者,心力衰竭和中风是导致死亡的主要原因,这类患者的预期寿命通常在6到20岁之间。
该研究的主要作者、生物学博士生Sahar Vakili表示,新的研究结果“非常有前景”。“这可能为针对HGPS患者心血管并发症的治疗带来新的方向,而这些并发症目前是影响儿童死亡率的主要原因。更重要的是,这项研究的发现还可能适用于其他与衰老相关的疾病,其中内皮功能障碍同样扮演重要角色。”
Vakili是发表在《Aging Cell》期刊上的论文“血管生成素-2逆转早衰症血管内皮细胞功能障碍”的第一作者。论文总结道:“我们的研究表明,Ang2或其激动剂可能成为治疗HGPS的潜在疗法。”
HGPS是由LMNA基因中的一个点突变引发的,这一基因通常会生成一种叫做拉明A的蛋白质,但突变后会产生一种有毒的拉明A变体,称为早衰蛋白(progerin)。
HGPS又被称为“本杰明·巴顿症”,会引发诸如皮肤皱纹、关节僵硬、脱发以及体脂减少等与衰老相关的症状。加速的动脉粥样硬化,导致心脏病发作和中风,是这些患者主要的死亡原因。作者指出,内皮细胞功能障碍对HGPS相关心血管疾病的发生起到了关键作用。内皮细胞负责衬覆人体血管系统,包括心脏,控制物质进出血流的过程。内皮细胞功能失调可能导致一系列疾病,包括心血管疾病、中风、血栓和动脉粥样硬化。

△一幅野生型小鼠主动脉的共聚焦图像,染色为人类拉明A/C(绿色)、Ang2(红色)和细胞核(蓝色)。[图片由Sahar Vakili/UMD提供]
曹侃团队希望通过深入研究内皮细胞之间的信号传递,揭示HGPS如何引发心血管并发症。他们假设,早衰蛋白的表达会干扰内皮细胞的正常通信,从而导致血管功能障碍。
研究结果显示,血管生成素-2在早衰症患者中显著减少,导致内皮细胞功能受损。研究还发现,外源添加Ang2可以改善内皮细胞的健康,恢复血管生成、正常的细胞迁移,并恢复一氧化氮的水平。这些对于维持健康的血管系统至关重要。Ang2通过激活内皮型一氧化氮合酶(eNOS),改善了血管平滑肌细胞的信号传递,这意味着它可能成为治疗HGPS相关血管功能障碍的潜在疗法。

△提出的工作模型:早衰蛋白积累引发压力,导致Ang2表达和分泌及其下游效应物的减弱。Ang2诱导的Tie2受体激活AKT信号通路,从而改善HGPS内皮细胞的一氧化氮生产、血管生成、生存、迁移和分泌物。[图片由Sahar Vakili/UMD提供。]
目前,HGPS的治疗手段只能减少如心脏病和中风等致命并发症的风险,无法根治该病。曹侃表示,他们的研究虽无法彻底治愈早衰症,但可能通过改善健康状况,为患者争取更多时间。
她补充道,Ang2不仅仅作用于内皮细胞,还可能对其他组织类型有益,包括骨骼和脂肪组织,因为血管对全身营养、氧气和废物的运输至关重要。曹侃自2005年博士后期间开始研究早衰症,并且对未来充满信心。她计划与NIH团队合作,探索如何将Ang2有效地应用于早衰症动物模型。
“虽然离彻底治愈早衰症还有距离,但我们离目标越来越近,”曹侃说道,“从研究角度来说,我们正在全力推进,我能看到隧道尽头的曙光。”
参考文献:http://dx.doi.org/10.1111/acel.14375
编辑:王洪
排版:李丽





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