探討衰老相關(guān)心腦血管疾病,迎接重度老齡化(四)
心腦血管疾病是全球范圍內(nèi)人類死亡的主要原因之一,帶來巨大的醫(yī)療保健負擔(dān),對患者的生活質(zhì)量和殘疾產(chǎn)生巨大影響。老齡化是心腦血管疾病的主要危險因素之一,衰老相關(guān)心腦血管疾病包括:心肌梗死、心力衰竭、腦卒中、動脈粥樣硬化等。探討衰老與心腦血管疾病之間的關(guān)系,對于老齡人健康衰老具有重要意義。前面我們介紹了衰老與神經(jīng)退行性疾病、睡眠障礙以及骨骼疾病之間的關(guān)系,本文將繼續(xù)探討衰老與心腦血管疾病(部分)之間的聯(lián)系。
1 衰老導(dǎo)致心臟收縮功能障礙,增加心肌梗死后心力衰竭易感性
心臟衰老是一個復(fù)雜的病理過程,包括:心臟肥大、纖維化及舒張和收縮功能障礙等。有研究發(fā)現(xiàn),老年小鼠與成年小鼠相比,其左心室后壁厚度(LVPW)和左心室收縮期內(nèi)徑(LVID)均有所增加,而射血分?jǐn)?shù)(LVEF)和左心室壁內(nèi)縮短分?jǐn)?shù)(FS)降低,即衰老使小鼠心臟收縮功能減弱。采用結(jié)扎左冠狀動脈前降支(LAD)法構(gòu)建成年和老年小鼠心肌梗死模型,老年小鼠心梗比例更大,術(shù)后一周的存活率更低,心臟功能障礙更顯著。探究其作用機制,發(fā)現(xiàn)衰老心臟收縮功能受損與miR-146a-5p調(diào)控心肌肌球蛋白輕鏈激酶(MLCK3)/肌球蛋白調(diào)節(jié)輕鏈(MLC2)軸有關(guān)。在缺血刺激下,心臟中的miR-146a-5p表達增加,導(dǎo)致心肌細胞基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP2/16)的表達下調(diào),這種下調(diào)反過來增加了MLCK3表達和MLC2磷酸化,從而促進心肌缺血后收縮。然而,衰老損害了心臟中由miR-146a-5p調(diào)節(jié)的MMP2/16-MLCK3-p-MLC2收縮軸,導(dǎo)致心肌收縮功能受損,增加了心力衰竭的易感性(見圖1)。
圖1 衰老心臟缺血后收縮功能受損
(圖片源自《Cardiovascular Research》雜志)
2 衰老導(dǎo)致血腦屏障受損和小膠質(zhì)細胞促炎表型,促使腦卒中損傷加劇和預(yù)后差
腦卒中是老年人慢性殘疾的主要原因之一,研究發(fā)現(xiàn),衰老小鼠存在血腦屏障衰老,其完整性受損,促炎細胞因子大量釋放,導(dǎo)致神經(jīng)元死亡,促使老年缺血性腦卒中的神經(jīng)功能缺陷加劇。有學(xué)者使用誘導(dǎo)性多能干細胞衍生的細胞外囊泡(iPSC-sEV)對老年缺血性腦卒中小鼠進行抗衰老治療,囊泡內(nèi)富含的生物活性因子(如:絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶1(AKT1)和鈣調(diào)蛋白(CALM))激活衰老內(nèi)皮細胞中的一氧化氮合酶(eNOS)/沉默調(diào)節(jié)蛋白1(SIRT1)信號通路,進而恢復(fù)老年小鼠血腦屏障完整性和神經(jīng)功能,從而保護老年小鼠免受缺血性腦卒中的侵襲。另外,在衰老人群中,衰老的小膠質(zhì)細胞呈現(xiàn)出促炎表型,導(dǎo)致老年缺血性卒中比年輕缺血性卒中的預(yù)后更差。iPSC-sEV內(nèi)攜帶轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1),通過傳遞TGF-β1逆轉(zhuǎn)了衰老小膠質(zhì)細胞中雷帕霉素靶蛋白伴侶蛋白(Rictor)和p-AKT(s473)的缺失,減輕小膠質(zhì)細胞的衰老,并促進小膠質(zhì)細胞從促炎表型轉(zhuǎn)變?yōu)榭寡妆硇?,從而減少神經(jīng)元凋亡,改善老年缺血性腦卒中小鼠的預(yù)后(見圖2)。
圖2 iPSC-sEV通過緩解小膠質(zhì)細胞衰老對老年缺血性腦卒中的治療作用
(圖片源自《Materials Today Bio》雜志)
3 衰老導(dǎo)致膽固醇積累和脂肪炎癥,誘發(fā)動脈粥樣硬化
動脈粥樣硬化是由高膽固醇血癥引起的慢性炎癥性疾病。在衰老過程中,T細胞會積累膽固醇,也可能直接影響促炎細胞因子的分泌。與年輕人(22-23歲)相比,老年人(73-76歲)的T細胞膜膽固醇聚積增加。研究發(fā)現(xiàn),由三磷酸腺苷結(jié)合盒A1和G1(ABCA1/ABCG1)介導(dǎo)的膽固醇外流通路在T細胞依賴的衰老相關(guān)炎癥和動脈粥樣硬化中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。當(dāng)T細胞ABCA1/ABCG1下調(diào)時,小鼠血液、淋巴和脾臟中的T細胞減少,T細胞的活化和凋亡增加。ABCA1/ABCG1介導(dǎo)的膽固醇外流通路會抑制T細胞的凋亡和衰老,進而誘導(dǎo)小鼠動脈粥樣硬化。也有研究表明,衰老通過增加內(nèi)臟脂肪的炎癥來促進動脈粥樣硬化,老化內(nèi)臟脂肪組織中的巨噬細胞分泌的炎癥介質(zhì)增多,包括:TNFα、IL-6、IL-1β、單核細胞趨化蛋白1(CCL2)、巨噬細胞炎性蛋白1α(CCL3)和趨化因子配體2(CXCL2),當(dāng)循環(huán)單核細胞獲得這些炎癥標(biāo)志物、趨化因子受體時,會使單核細胞向動脈壁的遷移增強,促進動脈粥樣硬化的形成(見圖3)。
圖3 衰老增加內(nèi)臟脂肪炎癥促進動脈粥樣硬化形成
(圖片源自《Aging Cell》雜志)
綜上所述,衰老從多方面影響著人類心臟、神經(jīng)、血管功能,誘發(fā)心腦血管疾病,對人類“健康老齡化”產(chǎn)生巨大威脅。從古至今,人類一直熱衷于抗衰老的探索,隨著科技發(fā)展,人們已對衰老機制有了不少的了解,為抗衰老方法的研發(fā)提供了扎實的基礎(chǔ),相信在不久的將來,這些抗衰老研究能為實現(xiàn)“健康老齡化”創(chuàng)造更多條件。
云克隆可以為廣大科研人員提供上述動脈粥樣硬化、高血壓、心肌肥厚、心力衰竭、心肌梗死、腦缺血等模型,現(xiàn)展示(部分)如下:
1、心肌肥厚大/小鼠模型(貨號:DSI548Ra01、DSI548Mu01)
http://www.cloud-clone.com.cn/AnimalExperiments/Rat-Model-for-Cardiac-Hypertrophy-(CH)-DSI548Ra01.html
http://www.cloud-clone.com.cn/AnimalExperiments/Mouse-Model-for-Cardiac-Hypertrophy-DSI548Mu01.html
圖4 大鼠心臟拍照
2、心肌梗死大/小鼠模型(貨號:DSI504Ra02、DSI504Mu01)
http://www.cloud-clone.com.cn/AnimalExperiments/Rat-Model-for-Myocardial-Infarction-DSI504Ra02.html
圖5 TTC染色心肌梗死大鼠心臟組織
3、腦缺血大/小鼠模型(貨號:DSI523Ra01、DSI523Mu01)
http://www.cloud-clone.com.cn/AnimalExperiments/Rat-Model-for-Cerebral-Ischemia-DSI523Ra01.html
http://www.cloud-clone.com.cn/AnimalExperiments/Mouse-Model-for-Cerebral-Ischemia-DSI523Mu01.html
圖6 TTC染色腦缺血大鼠腦組織
同時,云克隆開發(fā)了上述研究中涉及到的相關(guān)靶標(biāo)產(chǎn)品,靶標(biāo)及核心貨號如下,供參考: