研究人员可能已经发现了一种方法来逆转果蝇心脏肌肉老化的时钟,这一进展可能导致老年人心脏病的新疗法。研究探讨了导致苍蝇心肌随年龄增长而退化的遗传机制。研究小组恢复了中年苍蝇的大部分心脏功能,这些苍蝇经历了许多与中年人相同的心脏病。
研究方法是从自噬开始的,自噬是一种细胞“净化过程”,它可以清除和回收受损的蛋白质和细胞器。自噬过程随着年龄的增长而减慢,这可能导致心肌的衰弱。Bai的研究团队研究了地球上几乎所有生物体中保存的一条与自噬相关的关键遗传途径,自噬平衡了生物体的生长和养分的摄入。这一途径被称为雷帕霉素(或mTOR)的机制靶点,长期以来与组织老化有关。mTOR途径的两个复合物之一,称为mTORC2,随着年龄的增长,随着自噬的减少而减少。但研究人员发现,转基因增强mTORC2能增强老年果蝇的心脏肌肉。
增强这种复合物几乎完全恢复了心脏功能,对人类治疗的启示。
增强mTORC2可以减缓关键是自噬过程的下降,这一发现可能对医生如何治疗心脏病患者产生重大影响,心脏病是美国死亡的主要原因之一。虽然苍蝇和人类在进化上似乎是天壤之别,但这两个物种的心脏也以类似的方式老化。到了中年,这两种人的心肌收缩的强度和规律性都会降低。
苍蝇模型可以用于开发药物靶点发现,这可能对人类健康产生重大影响。
研究人员对不同年龄果蝇的心肌进行了数千次录像,得出了他们的结论。高分辨率高速摄影机测量苍蝇心肌的活动。实验表明,增强mTORC2可以使5-6周龄的苍蝇心脏功能恢复到1~2周龄的苍蝇。这就好比让中年人的心脏恢复到年轻时的功能。
由于苍蝇的寿命只有两到三个月,科学家们研究苍蝇的衰老和寿命要比研究寿命更长的物种容易得多。他说,操纵苍蝇基因组的能力也使它们成为基因研究的理想选择,成为一种常见的模式生物。
来源:KaiChangetal,TGFB-INHB/activinsignalingregulatesage-dependent
autophagyandcardiachealththroughinhibitionofMTORC2,Autophagy().
《血管与腔内血管外科杂志》
.01.08
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