一项利用“长寿基因”在罕见遗传病领域取得的新突破已被发现。这些基因存在于寿命异常长的人群——超过100岁——中,该病导致儿童快速衰老。布里斯托大学与IRCCS MultiMedica医疗研究中心的研究表明,这些在衰老过程中维持心脏和血管健康的基因,能够逆转这种危及生命的疾病造成的损伤。
这项发表在《信号转导与靶向治疗》期刊上的研究首次证实,源自长寿人群的基因可减缓早衰症模型中的心脏衰老。早衰症(又称哈钦森-吉尔福德早衰综合征,HGPS)是一种罕见的致命性儿童“快速衰老”遗传病。
HGPS由LMNA基因突变引发,导致产生名为早衰蛋白(progerin)的有毒蛋白质。多数患者因心脏问题在青少年时期死亡,但少数人如已知最长寿患者萨米·巴索(Sammy Basso)存活更久。遗憾的是,萨米于去年10月24日去世,享年28岁。
早衰蛋白通过破坏细胞核结构——细胞的“控制中心”——造成细胞损伤,引发早衰迹象,尤其在心脏和血管中表现明显。
目前,美国食品药品监督管理局(FDA)唯一批准的治疗药物是洛那法尼(lonafarnib),它能减少早衰蛋白积聚。一项新临床试验正在测试洛那法尼与另一种药物Progerinin的联合疗法,以验证其增强效果。
在本研究中,布里斯托心脏研究所的邱岩(Yan Qiu)博士与保罗·马代杜(Paolo Madeddu)教授,联合意大利IRCCS MultiMedica医疗研究中心安尼巴莱·普卡(Annibale Puca)教授团队,探索了超级人瑞基因是否能保护早衰症患儿免受早衰蛋白损害。
团队聚焦于百岁老人中发现的“长寿基因”LAV-BPIFB4。先前研究显示,该基因在衰老过程中有助于维持心脏和血管健康。
研究人员使用基因工程改造的早衰症小鼠模型,成功模拟了患儿常见的心脏早期问题。团队发现,单次注射该长寿基因即可改善心脏功能,特别是心脏舒张充血能力——即舒张功能。
该基因减少了心肌组织损伤(纤维化),并降低了心脏中“衰老”细胞数量。同时,它促进了新微血管的生长,有助于维持心肌健康。
随后,团队在早衰症患者的人体细胞中测试了该基因效果。结果显示,添加长寿基因后,细胞衰老和纤维化迹象减轻,且未直接改变早衰蛋白水平。这表明该基因通过保护细胞免受早衰蛋白毒性影响发挥作用,而非直接清除早衰蛋白。重要的是,该疗法不试图消除早衰蛋白,而是帮助身体应对毒性效应。
布里斯托大学布里斯托心脏研究所荣誉研究员邱岩博士表示:“我们的研究在动物和细胞模型中证实,‘超级人瑞长寿基因’对早衰症心脏功能障碍具有保护作用。研究结果为早衰症提供了基于健康衰老自然生物学的新疗法路径,而非阻断缺陷蛋白。这种方法未来或可对抗普通年龄相关心脏病。我们的工作为早衰症治疗带来新希望,并表明超级人瑞遗传学可能催生针对早发或加速心脏衰老的新疗法,助力人类实现更长、更健康的生活。”
IRCCS MultiMedica医疗研究中心研究小组负责人、萨勒诺大学医学院院长安尼巴莱·普卡教授补充道:“这是首个表明长寿相关基因可抵消早衰症心血管损伤的研究。结果为这种亟需创新心血管药物的罕见病开辟了新治疗策略,以提升长期生存率和患者生活质量。展望未来,通过基因疗法递送LAV-BPIFB4基因可被新型蛋白或RNA递送方法替代或补充。我们正开展多项研究,探索LAV-BPIFB4在对抗多种病理条件下心血管和免疫系统衰退的潜力,目标是将实验发现转化为新型生物药物。”
论文
邱岩(Yan Qiu)、莫妮卡·卡塔内奥(Monica Cattaneo)、安娜·马恰格(Anna Maciag)、安尼巴莱·普卡(Annibale A Puca)、保罗·马代杜(Paolo Madeddu)在《信号转导与靶向治疗》发表的论文《人类BPIFB4基因长寿相关变异可预防早衰症小鼠舒张功能障碍》(开放获取)
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