国际期刊 | 湖北大学研究团队揭示延缓衰老机制

衰老是大多数人类疾病的一个主要风险因素,包括癌症、心脏病和糖尿病。老龄化的一个标志是细胞衰老,这是一种由细胞累积的随机损伤引发的永久性细胞周期停滞。清除自然发生的衰老细胞可以改善与年龄有关的病症,延长小鼠的健康寿命,而血管内皮细胞的衰老被认为是导致血管老化和与年龄有关的血管疾病的原因,特别是动脉粥样硬化和高血压。细胞衰老是通过细胞外和细胞内的刺激引发的各种网络来调节的。阐明衰老调节机制可以提供潜在的干预目标,以减弱退行性过程,改善老龄人口的生活质量。血管内皮细胞依靠糖酵解来产生能量,但目前人们对糖酵解在血管内皮细胞衰老中的作用知之甚少。
 
2023年3月10日,湖北大学生命科学学院余希岚/李珊珊研究团队在Nature CommunicationsIF=17.694在线发表了题为“Phosphoglycerate dehydrogenase activates PKM2 to phosphorylate histone H3T11 and attenuate cellular senescence”的研究论文,该研究指出了糖酵解衍生的丝氨酸合成通路在防止心肌细胞衰老中发挥了关键作用,通路中PHGDH/PKM2调节细胞衰老是一种以往未知的新机制,而且研究表明增强丝氨酸生物合成是一种潜在的抗衰老疗法。
 

 

在这项工作中,研究者比较年轻和衰老内皮细胞的转录组,发现糖酵解衍生的从头丝氨酸合成途径变化显著,尤其是丝氨酸合成通路中的限速酶磷酸甘油酸脱氢酶PHGDH。进一步的研究表明,PHGDH在减缓内皮细胞衰老方面同时发挥丝氨酸依赖性和丝氨酸非依赖性功能。分子机制显示,PHGDH促进丙酮酸激酶M2(PKM2)的稳定性和活性,使组蛋白H3T11磷酸化,H3T11构成PHGDH-PKM2-H3pT11轴,以调节衰老相关基因的表达并防止早衰。而在衰老过程中,随着丝氨酸代谢酶表达水平下降,PKM2被自噬降解,导致H3pT11减少,从而加速血管衰老。

 图.PHGDH-PKM2-H3pT11轴调节衰老的模型图
(以上截图来自原文)
 
最重要的是,研究者还发现血管内皮靶向表达PHGDH和PKM2可改善小鼠的衰老表型并改善其心脏功能。

 图.PHGDH和PKM2调节小鼠的衰老表型
(以上截图来自原文)
 
原文链接https://www.nature.com/articles/s41467......
 
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 (以上截图来自原文)
 
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  • 客户单位-浙江省人民医院
 

 

  • 客户单位-复旦大学附属妇产科医院
 
 
  • 客户单位-江苏省农科院
 
 
  • 客户单位-四川大学
 
 
  • 客户单位-天津大学
 
 
 
 
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