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中国学者Nature子刊揭示早衰新疗法

来源:生物通 作者: 2013-5-24
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摘要: 来自香港大学的研究人员在一项早衰小鼠模型研究中证实,消除甲基转移酶Suv39h1可以恢复早衰细胞的DNA修复能力,延长小鼠寿命。这项研究成果有望发展为临床疗法,为早衰症患者带来更有效的治疗。相关论文发表在5月21日的《自然通讯》(NatureCommunications)杂志上。领导这一研究的是香港大学的周中军(ZhongjunZhou)教......


来自香港大学的研究人员在一项早衰小鼠模型研究中证实,消除甲基转移酶Suv39h1可以恢复早衰细胞的DNA修复能力,延长小鼠寿命。这项研究成果有望发展为临床疗法,为早衰症患者带来更有效的治疗。相关论文发表在5月21日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。

 

领导这一研究的是香港大学的周中军(Zhongjun Zhou)教授,其在胞外基质和金属蛋白酶基因研究领域有很高的造诣,在Nature系列杂志上发表了多篇有影响的论文,开创了用转基因动物研究早老症的新方向。

 

早年衰老症候群(Hutchinson-Gilford Progeria syndrome,HGPS)是一种典型形式的早衰症。早年衰老症候群患儿会在16至18个月大时停止生长并快速表现出老年症状包括脱发、皮肤变薄、骨质疏松和最危险的进程性动脉硬化。十岁早老症儿童的身体就像八十岁的老人一样。往往在他们十多岁时因为心肌梗死和中风而死亡。

 

LMNA基因G608G 新生突变是HGPS的主要病因。LMNA基因座编码的lamin A属于第V类中间纤维蛋白,是核纤层和核基质的主要组件之一。lamin A首先被合成为带有C-末端Caax模体的prelamin A,prelamin A需经历包括短暂异戊烯化、甲基化作用和蛋白裂解等一系列的加工事件。非金属蛋白酶Zmpste24是二次蛋白裂解的必要条件。G608G突变可激活一种隐蔽剪接信号,导致生成一种截短的prelamin A的蛋白,即progerin,其缺乏Zmpste24的二次蛋白裂解位点。缺乏Zmpste24的小鼠可显现出许多早年衰老症候群患者的类早衰特征。

 

在这篇文章中,研究人员证实lamin A与甲基转移酶SUV39H1之间存在相互作用。prelamin A/progerin显示与SUV39H1的结合能力显著增高,从而保护了SUV39H1,使其免于蛋白酶体降解,由此导致H3K9me3水平增高。消除Suv39h1可以降低H3K9me3水平,恢复早衰样细胞DNA修复能力,延缓其衰老。值得注意的是,研究人员发现在Zmpste24基因敲除小鼠中除去Suv39h1,可以延缓体重丧失,提高骨密度,并将小鼠寿命延长60%。由此,研究结果表明,prelamin A/progerin通过增加Suv39h1稳定性,转而提高H3K9me3水平,推动加速了衰老,是导致以核纤层病为基础的早衰症的重要病因机制。

 

新研究揭示了lamin A在调控H3K9me3标记的异染色质中所起的重要作用,并为我们提供了一条通过靶向SUV39H1介导的异染色质重塑干预治疗早衰的潜在新策略。


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