马里兰大学领导的一项新发现可能促进早衰症(Hutchinson-Gilford progeria syndrome, HGPS)的新治疗方法的发展。HGPS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。该研究于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症动物模型心血管健康相关的蛋白质,这可能有助于开发人类治疗方法。心脏衰竭和中风是HGPS患者最常见的死因,这些患者的预期寿命通常在6至20岁之间。
这项由马里兰大学细胞生物学与分子遗传学教授曹侃领导的实验室的新发现被主要作者、生物科学博士生萨哈尔·瓦基利(Sahar Vakili)认为是“非常有希望的”。
“这可能为针对HGPS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。”瓦基利说。“除了早衰症,从这项研究中获得的见解也可能适用于其他内皮功能障碍起作用的年龄相关疾病。”
有时被称为“本杰明·巴顿病”,HGPS会导致与衰老相关的多种症状,包括皮肤皱褶、关节僵硬以及头发和体脂的丧失。这种疾病源于LMNA(lamin A)基因的突变,该基因产生的蛋白质有助于保持细胞的健康。
为了更好地了解早衰症如何导致心血管并发症,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——包括心脏——内部,控制物质进出血液的流动。当内皮细胞功能失调时,可能导致一系列状况,包括心血管疾病、中风、血栓和动脉粥样硬化(动脉内斑块积聚)。
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——在早衰症患者中显著受损,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,尽管存在HGPS导致的功能失调。它增强了血管的形成,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血管功能障碍的潜在疗法。”瓦基利说。
目前的HGPS治疗方法可以帮助降低心脏病和中风等致命并发症的风险,但它们不针对根本疾病。曹侃解释说,他们的研究不太可能提供一个明确的早衰症治愈方法,但可以通过改善患者其他方面的健康状况来延长他们的生命。
“虽然Ang2只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产生更广泛的有益影响,如骨骼和脂肪组织,因为血管对我们身体运输营养、氧气和废物至关重要。”曹侃说道,她自2005年开始研究早衰症,当时距离发现早衰症的原因仅过去了两年。
下一步,曹侃计划与NIH的一个小组合作,进行一项后续研究,探索不同的方法将Ang2施用于早衰症动物模型。
“虽然工作仍在进行中,但我相信每一项新的研究都将使我们更接近找到治愈早衰症的方法。”她说。“在研究方面,我们正在努力推进,我看到了隧道尽头的光明。”
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