网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Circulation:暨南大学发现补充谷氨酰胺可延缓心脏衰老

0
分享至

心脏衰老是年龄相关心血管疾病的重要基础,其特征包括心肌细胞肥大、间质纤维化、线粒体功能障碍以及细胞衰老等。近年来,RNA N6-甲基腺苷(m6A)修饰被认为是连接表观转录组与细胞代谢的重要调控机制,但其在心脏衰老中的具体作用仍不明确。

2026年9月22日,来自暨南大学的研究团队在Circulation杂志发表题为“ ALKBH5-Dependent m6A Demethylation Promotes Cardiac Aging Through SLC38A3 Reduction and Glutamine Metabolic Alteration”的文章。

该研究发现,ALKBH5表达水平在衰老心脏和衰老的心肌细胞模型中均显著升高,同时m6A水平降低。当从年轻成年期开始,靶向ALKBH5敲除可减轻心肌细胞中的衰老相关表型,并在生理衰老及百草枯暴露的小鼠模型中减少与衰老相关的心脏重塑和功能障碍,但在已衰老的心脏中敲除ALKBH5,则无法逆转衰老表型。

机制上,ALKBH5依赖的m6A去甲基化降低了SLC38A3的表达,提示其可能通过YTHDC2介导的机制发挥作用,从而导致谷氨酰胺积累减少、线粒体稳态受损以及氧化应激增加。SLC38A3过表达则可减轻体内衰老相关的心脏表现。此外,补充谷氨酰胺可减轻衰老相关及心脏老化相关的表现。



研究人员首先对年轻和老年小鼠心脏进行系统比较,发现随着年龄增长,小鼠出现明显的心脏肥大、心肌细胞横截面积增加、心肌间质纤维化以及心功能下降,同时p16、p21等衰老标志物升高、LMNB1减少,并伴随炎症因子表达增强。进一步检测RNA m6A水平发现,老年心脏总体m6A修饰明显降低,而主要甲基化调控分子METTL3、METTL14和FTO并未发生明显变化,ALKBH5则显著升高,表明心脏衰老过程中m6A下降可能主要与ALKBH5异常激活有关。



为了验证ALKBH5升高是否具有功能意义,研究人员通过AAV9和siRNA等方式降低老年小鼠ALKBH5的表达,发现在老年时期降低ALKBH5的表达没有改善老年小鼠心脏衰老表型,而在年轻时期进行敲低ALKBH5的表达,并在老年期进行检测,发现ALKBH5缺失可减少SA-β-Gal细胞、降低p16/p21表达,并改善心肌细胞肥大和心肌纤维化;同时,小鼠的心脏功能结构和功能均有所恢复。

研究人员进一步进行MeRIP-seq,并将自然衰老心肌细胞与ALKBH5敲低后的衰老心肌细胞进行整合分析。最终从大量发生m6A改变的转录本中筛选出10个候选靶基因,其中只有SLC38A3和TMIE受到ALKBH5调控,而SLC38A3同时呈现明显的年龄相关下降。因此,研究人员进一步聚焦SLC38A3。实验表明,老年心肌细胞中SLC38A3 mRNA和蛋白水平均明显降低,而ALKBH5敲低能够恢复SLC38A3表达,提示ALKBH5与SLC38A3之间存在负向调控关系。



此外,RPISeq预测以及RNA免疫沉淀实验均提示YTHDC2能够结合SLC38A3 mRNA。敲低YTHDC2后,SLC38A3表达下降、mRNA降解速度加快;同时,含有SLC38A3 m6A位点的报告基因活性下降,而突变这些m6A位点后,这种影响被明显削弱。此外,YTHDC2抑制还可促进心脏肥大、纤维化、功能下降和ROS积累。这些数据表明,ALKBH5去除SLC38A3上的m6A修饰后,使YTHDC2介导的mRNA稳定作用减弱,最终导致SLC38A3表达下降。

紧接着,研究人员发现AAV9介导的SLC38A3过表达能够显著降低老年小鼠心脏重量、心肌细胞肥大和纤维化,同时改善EF、FS以及LMNB1、p16、p21等衰老指标,并降低ROS、改善氧化还原状态。相反,在ALKBH5缺失背景下进一步敲低SLC38A3,则重新诱导心脏肥大、纤维化、功能下降、ROS积累和线粒体异常,从而部分抵消ALKBH5缺失带来的保护作用。因此,SLC38A3是ALKBH5调控心脏衰老的重要下游效应分子。



SLC38A3是重要的谷氨酸转运相关蛋白,研究人员进一步从谷氨酸运输和能量代谢角度解析该通路。结果显示,老年心肌细胞中谷氨酰胺和α-KG水平明显下降,而ALKBH5敲低或SLC38A3过表达均可恢复二者水平。进一步利用¹³C₅-glutamine同位素示踪发现,ALKBH5–SLC38A3轴能够影响谷氨酰胺进入TCA循环的代谢通量;ALKBH5升高或SLC38A3降低导致谷氨酰胺摄取减少、TCA循环代谢受损以及线粒体功能下降。相反,谷氨酰胺补充能够减少SA-β-Gal细胞、降低p16/p21,并改善老年小鼠心脏衰老表现。



最后,研究人员利用多柔比星诱导人iPSC来源心肌细胞(iCMs)衰老。结果显示,ALKBH5敲低能够减少SA-β-Gal细胞,同时恢复ATP水平、线粒体膜电位、谷氨酰胺摄取和氧耗率。进一步过表达SLC38A3也能够降低衰老细胞比例、增加ATP、改善线粒体状态和谷氨酰胺积累,并提高基础呼吸、最大呼吸及ATP相关呼吸能力。

总的来说,该研究表明,ALKBH5-SLC38A3轴是与m6A相关的谷氨酰胺通路在衰老相关心脏表型中的重要调控因子。这些发现支持了ALKBH5在心脏衰老相关重塑和功能障碍中的作用,并提示该通路可能成为进一步机制研究和转化应用的潜在靶点。

参考文献:

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.125.079193

声明:个人原创,仅供参考

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
油价最新消息:涨幅已翻倍,油价上调再度扩大,预计92号汽油涨0.23元/升,95号汽油涨0.25元/升,0号柴油涨0.24元/升

油价最新消息:涨幅已翻倍,油价上调再度扩大,预计92号汽油涨0.23元/升,95号汽油涨0.25元/升,0号柴油涨0.24元/升

吉刻新闻
2026-10-24 20:25:21
调整!孙心然冲冠赛程有变,对手自曝甘拜下风,夺冠将创诸多纪录

调整!孙心然冲冠赛程有变,对手自曝甘拜下风,夺冠将创诸多纪录

大秦壁虎白话体育
2026-10-25 00:17:10
多省党政主要负责同志调整

多省党政主要负责同志调整

中国经济网
2026-10-24 21:19:03
触目惊心!卧底亲历者讲述:被骗进电诈园区的女性,一般只有两种结局

触目惊心!卧底亲历者讲述:被骗进电诈园区的女性,一般只有两种结局

秋风妃
2026-10-23 23:04:23
“每一次教职工大会都让我觉得,我们学院岌岌可危”:专业被砍、教师分流,转岗还得有岗位!高校教师的下一站,到底在哪?

“每一次教职工大会都让我觉得,我们学院岌岌可危”:专业被砍、教师分流,转岗还得有岗位!高校教师的下一站,到底在哪?

学术眺望
2026-10-24 22:10:03
76人官宣詹姆斯今日休战!管控坐骨神经痛 明日有望复出战活塞

76人官宣詹姆斯今日休战!管控坐骨神经痛 明日有望复出战活塞

罗说NBA
2026-10-25 05:50:27
男子花5000元和女子开房,两次后觉得太亏又让陪一整晚,女子第二次发生完关系丢下手机跑了,男子被判十个月

男子花5000元和女子开房,两次后觉得太亏又让陪一整晚,女子第二次发生完关系丢下手机跑了,男子被判十个月

丫头舫
2026-10-24 21:26:04
5-3,泰山队送三镇降级,克雷桑2球冲击金靴,末轮又成争冠判官

5-3,泰山队送三镇降级,克雷桑2球冲击金靴,末轮又成争冠判官

替补席看球
2026-10-24 17:37:40
武契奇大选获胜是什么意思?

武契奇大选获胜是什么意思?

起喜电影
2026-10-23 09:53:42
沉迷打带彩麻将、追求低级趣味,这名厅级干部被开除党籍、取消享受的退休待遇

沉迷打带彩麻将、追求低级趣味,这名厅级干部被开除党籍、取消享受的退休待遇

新民周刊
2026-10-24 15:20:02
苍井空公开承认南京大屠杀:我在上学时学到过,一切的根源都在于战争

苍井空公开承认南京大屠杀:我在上学时学到过,一切的根源都在于战争

不掉线电波
2026-10-21 12:22:08
乌媒:俄罗斯已向中国转让大量常规动力潜艇技术,总价值超过8000万美元

乌媒:俄罗斯已向中国转让大量常规动力潜艇技术,总价值超过8000万美元

零度Military
2026-10-24 22:42:28
纯钛杯、纯钛餐具的第一批受害者出现了…

纯钛杯、纯钛餐具的第一批受害者出现了…

新住家居
2026-10-24 18:06:53
美国妈妈罕见肺癌脑转移,儿子飞中国买回26盒药:至少30个美国人在这么做

美国妈妈罕见肺癌脑转移,儿子飞中国买回26盒药:至少30个美国人在这么做

青科新闻
2026-10-23 21:31:29
男子登四川小贡嘎雪山,藏在营地的救命口粮被拿光,晾晒的旧鞋被换走;当事人:完全没给人留活路,急寻这位登山客

男子登四川小贡嘎雪山,藏在营地的救命口粮被拿光,晾晒的旧鞋被换走;当事人:完全没给人留活路,急寻这位登山客

蓬勃新闻
2026-10-23 16:29:42
61岁中国男子在芭提雅坠亡,房内发现手写信:愿将全部财产留给泰籍婚外伴侣

61岁中国男子在芭提雅坠亡,房内发现手写信:愿将全部财产留给泰籍婚外伴侣

大风新闻
2026-10-24 21:44:06
谈判结束,乌克兰作出重大让步,普京感谢特朗普,英法德意选边站

谈判结束,乌克兰作出重大让步,普京感谢特朗普,英法德意选边站

揽星戈
2026-10-24 00:16:57
首款陪伴机器人上市,配备160余种交互姿势,或成下一个万亿风口

首款陪伴机器人上市,配备160余种交互姿势,或成下一个万亿风口

疯狂小菠萝
2026-10-23 13:49:00
王嘉尔代言海报惹争议!网友:这是谁啊?还以为是迪丽热巴...

王嘉尔代言海报惹争议!网友:这是谁啊?还以为是迪丽热巴...

品牌新
2026-10-24 17:54:32
“支持有条件的地方先行先试”!总理最新部署,事关这一重要工作

“支持有条件的地方先行先试”!总理最新部署,事关这一重要工作

政知新媒体
2026-10-24 21:24:56
2026-10-25 07:31:00
iNature前沿 incentive-icons
iNature前沿
专注科学动态、传递科普信息
4204文章数 61255关注度
往期回顾 全部

健康要闻

痘痘能根治吗?皮肤科医生说实话

头条要闻

澳官方扑杀200万只野猫 当地人直接搬出"全自动杀猫机"

头条要闻

澳官方扑杀200万只野猫 当地人直接搬出"全自动杀猫机"

体育要闻

从乐透秀到总冠军再到没工作 一共要几年?

娱乐要闻

翁虹19岁女儿三次拒爱,在美国上学却“不随便”

财经要闻

叫"保障"不叫"保险":租车平台的文字游戏

科技要闻

写程序、做3D,新Kimi还有多少本事?

汽车要闻

大众安徽与众09正式上市 双十一权益价16.99万起

态度原创

教育
健康
数码
艺术
公开课

教育要闻

慕籬教坏了外国小朋友,太逗了

痘痘能根治吗?皮肤科医生说实话

数码要闻

小米REDMI Book 2027预热:外观焕新,16英寸机型标配数字小键盘

艺术要闻

中国画家油画里的东方女神美到失语!一眼沦陷,怎么看都看不够

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版