國際期刊 | 湖北大學研究團隊揭示延緩衰老機制

2023-04-19 00:00:00 28閱讀次數

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衰老是大多數人類疾病的一個主要風險因素，包括癌癥、心臟病和糖尿病。老齡化的一個標志是細胞衰老，這是一種由細胞累積的隨機損傷引發的永久性細胞周期停滯。清除自然發生的衰老細胞可以改善與年齡有關的病癥，延長小鼠的健康壽命，而血管內皮細胞的衰老被認為是導致血管老化和與年齡有關的血管疾病的原因，特別是動脈粥樣硬化和高血壓。細胞衰老是通過細胞外和細胞內的刺激引發的各種網絡來調節的。闡明衰老調節機制可以提供潛在的干預目標，以減弱退行性過程，改善老齡人口的生活質量。血管內皮細胞依靠糖酵解來產生能量，但目前人們對糖酵解在血管內皮細胞衰老中的作用知之甚少。

2023年3月10日，湖北大學生命科學學院余希嵐/李珊珊研究團隊在Nature Communications（IF=17.694）在線發表了題為“Phosphoglycerate dehydrogenase activates PKM2 to phosphorylate histone H3T11 and attenuate cellular senescence”的研究論文，該研究指出了糖酵解衍生的絲氨酸合成通路在防止心肌細胞衰老中發揮了關鍵作用，通路中PHGDH/PKM2調節細胞衰老是一種以往未知的新機制，而且研究表明增強絲氨酸生物合成是一種潛在的抗衰老療法。

在這項工作中，研究者比較年輕和衰老內皮細胞的轉錄組，發現糖酵解衍生的從頭絲氨酸合成途徑變化顯著，尤其是絲氨酸合成通路中的限速酶磷酸甘油酸脫氫酶PHGDH。進一步的研究表明，PHGDH在減緩內皮細胞衰老方面同時發揮絲氨酸依賴性和絲氨酸非依賴性功能。分子機制顯示，PHGDH促進丙酮酸激酶M2（PKM2）的穩定性和活性，使組蛋白H3T11磷酸化，H3T11構成PHGDH-PKM2-H3pT11軸，以調節衰老相關基因的表達并防止早衰。而在衰老過程中，隨著絲氨酸代謝酶表達水平下降，PKM2被自噬降解，導致H3pT11減少，從而加速血管衰老。

圖.PHGDH-PKM2-H3pT11軸調節衰老的模型圖

（以上截圖來自原文）

最重要的是，研究者還發現血管內皮靶向表達PHGDH和PKM2可改善小鼠的衰老表型并改善其心臟功能。

圖.PHGDH和PKM2調節小鼠的衰老表型

（以上截圖來自原文）

原文鏈接https://www.nature.com/articles/s41467......

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（以上截圖來自原文）

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