心脏细胞衰老与Uvrag基因的缺失(4)

图 5｜Uvrag基因缺失对心脏组织p53蛋白表达的影响Figure 5｜Effect ofUvragdeficiency on p53 expression in the mouse heart图注：图A，B分为3月龄小鼠p53蛋白免疫印迹图和定量比较；C，D分为8月龄小鼠p53蛋白免疫印迹图和定量比较(P=0.002 9)。+/+表示野生型小鼠(n=3)，-/-表示Uvrag基因缺失小鼠(n=3)。student -t检验，aP＜ 0.05

此次研究发现Uvrag基因缺失促进心脏细胞衰老，可能是Uvrag基因缺失导致心肌病的重要机制。支持证据如下：①Uvrag基因缺失小鼠心肌细胞横截面积增大，线粒体形态异常、排列紊乱，内质网肿胀，这些符合细胞衰老的特征。②Uvrag基因缺失小鼠心脏衰老相关β-半乳糖苷酶染色阳性细胞显著增多。此外，衰老相关-β-半乳糖苷酶染色阳性细胞增多出现在心脏重构之前，提示细胞衰老可能是Uvrag基因缺失导致的心肌病致病机制。③衰老相关分泌表型基因表达上调是鉴定细胞衰老的另一标志物。此次研究发现Uvrag基因缺失小鼠心脏白细胞介素1β、 白细胞介素6及Ccl2等基因表达显著升高。④p53和p16信号通路在细胞衰老的发生和维持中至关重要。Uvrag基因缺失小鼠心脏p53蛋白表达显著上调，尽管p16表达无显著变化(数据未显示)。这些证据有力证实了Uvrag基因缺失促进心脏细胞衰老。

课题组之前的研究结果表明Uvrag基因缺失小鼠心脏炎症细胞浸润增加，炎症因子表达上调。鉴于衰老细胞能够分泌衰老相关分泌表型因子如炎症因子和趋化因子[2]，因此Uvrag基因缺失小鼠心脏炎症增加至少部分是由于心脏细胞衰老导致。Uvrag基因缺失小鼠心脏各种类型细胞衰老情况及其对心脏炎症的作用需要进一步研究。

此外课题组的前期工作发现Uvrag基因缺失小鼠心脏细胞凋亡增加，与心脏细胞自噬阻断相关。Uvrag基因缺失小鼠心脏细胞凋亡与细胞衰老是否有关尚不清楚。目前已知衰老细胞通常启动抗凋亡信号通路拮抗凋亡发生[32]。但Uvrag基因缺失可能会解除衰老细胞的抗凋亡信号通路，这有待进一步研究。当然，Uvrag基因缺失小鼠心脏细胞凋亡和细胞衰老也可能是相互独立的，发生在不同细胞。

自噬在细胞衰老发生中起重要作用。目前认为在不同条件下，自噬对细胞衰老起不同作用，如在癌基因过表达的情况下，自噬促进细胞衰老发生[22]；而在正常生理条件下，自噬维持细胞稳态，抑制细胞衰老发生。自噬阻断导致线粒体功能异常，氧化压力升高，从而诱导细胞衰老[24-25，33]。基于Uvrag基因缺失小鼠心脏自噬受到抑制，并且异常线粒体增加，因此在生理条件下，Uvrag介导的自噬抑制细胞衰老发生，这可能在维持正常心脏结构和功能中起重要作用。

鉴于Uvrag基因缺失小鼠细胞衰老增加(包括除心脏外的其他器官，如脑和肾脏，数据未显示)，而细胞衰老是器官和机体衰老的主要机制，因此Uvrag可能是延缓器官和机体衰老的分子靶点。已有动物研究显示，Uvrag拮抗互作蛋白Rubicon基因缺失能够延缓动物器官衰老，延长动物寿命[34]。Uvrag活性上调是否可以促进自噬，抑制细胞衰老，进而延缓器官衰老，延长寿命？Rubicon缺失是否通过增强Uvrag活性从而促进自噬，抑制细胞衰老，延长寿命？这都是将来需要回答的问题。

肿瘤抑制基因p53是调控细胞衰老的关键因子。作者发现3月龄和8月龄Uvrag基因缺失小鼠心脏衰老细胞均增多，但p53蛋白表达仅在8月龄Uvrag基因缺失小鼠心脏显著上调，而在3月龄Uvrag基因缺失小鼠心脏无显著变化。这可能是由于在3月龄Uvrag基因缺失小鼠心脏p53活性发生了变化，尽管蛋白水平未升高；另一种可能是由于早期p53蛋白丰度升高，但差异超出了作者能够检测的范围。p53升高不仅能够诱导心脏细胞衰老，而且在心脏细胞衰老维持中也可能起着重要作用，其机制可能为：细胞浆p53与parkin结合阻止后者向线粒体膜表面转位，从而抑制线粒体自噬[35]，进而导致损伤线粒体累积，活性氧升高。

总之，此次研究发现Uvrag基因缺失促进小鼠心脏细胞衰老。Uvrag基因是潜在的延缓心脏衰老及抗衰老相关心脏疾病的靶分子。

作者贡献：研究设计为通讯作者，实施为全体作者，第一作者成文，通讯作者审校。

经费支持：该文章接受了“国家自然科学基金()”“上海市自然科学基金(16ZR)”的资助。所有作者声明，经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。

利益冲突：文章的全部作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。

机构伦理问题：实验方案经上海交通大学动物实验伦理委员会批准。实验过程遵循了国际兽医学编辑协会《关于动物伦理与福利的作者指南共识》和本地及国家法规。实验动物在麻醉下进行所有的手术，并尽一切努力最大限度地减少其疼痛、痛苦和死亡。

文章来源：《心脏杂志》 网址: http://www.xzzzzzs.cn/qikandaodu/2021/0128/327.html