马里兰大学领导的一项新发现可能促进针对Hutchinson-Gilford早衰症综合征(HGPS)的新治疗方法的开发,这是一种罕见的遗传疾病,目前尚无已知的治愈方法,会导致儿童加速衰老。这项研究于2024年10月18日发表在《老化细胞》杂志上,由来自美国国立卫生研究院(NIH)和杜克大学的研究人员合作完成。研究发现了一种与早衰动物模型心血管健康相关的蛋白质,这一发现可能适用于人类治疗。心力衰竭和中风是HGPS患者的最常见死因,他们的平均寿命通常在6到20岁之间。
这些新发现来自马里兰大学细胞生物学与分子遗传学教授曹侃实验室,主要作者生物科学博士生萨哈尔·瓦基利表示:“这些发现非常有前景,可能会为针对HGPS相关心血管并发症的新治疗方法铺平道路,这些并发症目前是受影响儿童的主要死亡原因。此外,从这项研究中获得的见解也可能适用于其他与内皮功能障碍有关的年龄相关疾病。”
HGPS有时被称为“本杰明·巴顿病”,会引起与衰老相关的多种症状,包括皮肤皱纹、关节僵硬以及头发和体脂的丧失。该疾病源于LMNA(核纤层蛋白A)基因的突变,该基因产生一种有助于维持细胞健康的蛋白质。
为了更好地了解早衰如何引起心血管并发症,研究团队研究了内皮细胞。这些细胞覆盖在身体的血管系统内部,包括心脏,并控制物质进出血液。当内皮细胞功能失调时,可能导致一系列疾病,包括心血管疾病、中风、血栓和动脉粥样硬化(动脉内斑块堆积)。
更具体地说,研究人员希望了解内皮细胞发出的信号最终如何导致HGPS相关的心血管疾病。研究团队首次发现,血管生成素-2(Ang2)——一种调节新血管形成和物质通过血管壁流动的蛋白质——在早衰患者中显著受损,影响其内皮细胞的整体功能。
研究人员发现,他们可以使用Ang2来“拯救”内皮细胞,改善其健康状况,尽管这些细胞因HGPS而功能失调。这增强了血管的形成,使细胞迁移正常化,甚至恢复了对健康血管系统至关重要的硝酸盐水平。
“Ang2治疗还改善了内皮细胞向血管平滑肌细胞的信号传递,表明它可能是HGPS血管功能障碍的一种潜在疗法,”瓦基利说。
目前的HGPS治疗方法可以帮助降低心肌梗死和中风等致命并发症的风险,但它们不针对潜在的疾病。曹教授解释说,他们的研究不太可能提供明确的早衰症治愈方法,但可以通过改善其他方面的健康状况来延长患者的寿命。
“虽然Ang2仅在内皮细胞上有受体,但它可能对心血管系统以外的其他组织类型,如骨骼和脂肪组织,产生更广泛的有益影响,因为血管对我们身体运输营养、氧气和废物至关重要,”曹教授说。她自2005年开始研究早衰症,当时距离发现早衰症的原因仅两年。
下一步,曹教授计划与NIH的一个小组合作进行后续研究,探索将Ang2施用于早衰动物模型的不同方法。
“尽管工作仍在进行中,但我相信每一项新的研究都会让我们更接近找到早衰症的治愈方法,”她说。“从研究角度来看,我们正在努力推进,我可以看到隧道尽头的光明。”
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