激活「長壽蛋白」或可增強心肌細胞收縮能力,預防缺血再灌注損傷
在哺乳動物體內現已發現的 7 種 Sirtuin 蛋白(SIRT1-7)中,人們對 SIRT1 的研究最多,SIRT1 的表達與代謝疾病、心血管疾病、神經退行性疾病有關。目前,SIRT1 對與年齡相關疾病的更多影響以及作用機制仍在進一步探索之中。
近日,一項由南佛羅里達大學健康(USF Health)研究人員領導的臨床前研究顯示,隨年齡增長的 SIRT1 和 SIRT3 水平下降,將破壞心肌細胞的收縮能力,造成缺血再灌注損傷。同時,研究確定了,線粒體動力學與年齡相關的改變,與 SIRT1 和 SIRT3 的缺乏有關,而線粒體動力學這一變化會導致心臟功能減弱。該研究發表再 Aging Cell 上。
研究人員表示,“我們發現線粒體動力學與年齡相關的變化由 SIRT1/SIRT3 缺乏引起,在心肌細胞中更是如此,線粒體中存在大量的 SIRT1 和 SIRT3 才能保持它的動態健康,否則,心臟的泵血功能就會減弱。”
缺血再灌注損傷,是指缺血一段時間后,突然恢復供血(再灌注)時出現的損傷。在處理創傷性休克、外科手術、器官移植、血栓等引起的血液循環障礙時,會出現再灌注損傷情況。
據了解,缺血再灌注為缺血性心臟病(ischemia heart disease,IHD)發作后、心臟手術后恢復的常見療法之一,通過這種方法可恢復心臟區域的血液(以及氧氣)流動。然而,在再灌注過程中,也存在進一步損傷心臟疾病發作部位周圍心肌組織的風險。目前,姜黃素、他汀類等****物后處理為應對缺血再灌注損傷的主要手段,尚無有效的方案預防再灌注時出現損傷。
該團隊成員在此次研究中,通過為小鼠心肌細胞剔除 / 增加 SIRT1 或 SIRT3,來分析線粒體在缺血應激反應中的表現。
研究人員發現,心肌細胞缺乏 SIRT1/SIRT3 的年輕小鼠心肌細胞收縮能力明顯減弱,心臟更容易發生再灌注損傷,其線粒體動力學狀態與保留 SIRT3 的老年小鼠相似。也就是說,如果年輕小鼠的心肌細胞中缺少了 SIRT1 或者 SIRT3,它的心臟狀態和功能將與老年小鼠心臟類似。
他們進一步研究顯示,如在心臟再灌注之前對 SIRT1/SIRT3 水平進行調整,將增強心肌細胞的收縮能力,提高心臟對再灌注的耐受性,以減少再灌注時造成的損傷。
不過目前,該研究團隊目前尚未開發出可有效調節 SIRT1/SIRT3 水平的具體方案來避免再灌注損傷。研究人員表示,希望可以與有興趣開發、測試 SIRT1/SIRT3 激活劑的團隊合作,共同研發預防心臟疾病或心臟手術后缺血再灌注損傷的有效方式。
參考資料:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/acel.13419
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