近日,,貴州醫(yī)科大學(xué)環(huán)境污染與疾病監(jiān)控教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教師王祺博士為第一作者,張愛華教授為通訊作者在國際期刊《總環(huán)境科學(xué)》(Science of The Total Environment,;中科院一區(qū),,Top期刊)發(fā)表題為“SIRT1-mediated tunnelling nanotubes may be a potential intervention target for arsenic-induced hepatocyte senescence and liver damage”的研究論文,。該研究得到了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的支持。

砷是一種廣泛存在的環(huán)境毒物,,其健康危害是全球性的公共衛(wèi)生問題,。砷暴露可引起嚴(yán)重的肝損傷,但由于其發(fā)生發(fā)展過程及影響因素復(fù)雜,,致病機(jī)制仍不明了,,限制了砷致肝損傷防治工作的開展。線粒體作為對外界環(huán)境最為敏感的細(xì)胞器之一,,是細(xì)胞對外界有害刺激應(yīng)激性反應(yīng)的早期靶點(diǎn),,亦是參與疾病發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵細(xì)胞器。線粒體功能障礙是導(dǎo)致細(xì)胞衰老進(jìn)而引起肝損傷的重要原因之一,。隧道納米管(Tunneling Nanotubes, TNTs)是一種在細(xì)胞之間形成的以纖維狀肌動蛋白(Fibros actin, F-actin)為骨架的膜結(jié)構(gòu),,是細(xì)胞間實(shí)現(xiàn)線粒體轉(zhuǎn)移的重要介質(zhì),其可通過介導(dǎo)正常線粒體向受損細(xì)胞傳遞減輕細(xì)胞損傷,。沉默信息調(diào)節(jié)因子2相關(guān)酶1(silent mating type information regulation 2 homolog 1, SIRT1)是調(diào)節(jié)線粒體功能,、蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)、炎癥反應(yīng)等與衰老密切相關(guān)生理病理過程的關(guān)鍵基因,,具有發(fā)揮抗氧化,、抗炎、抗衰老等一系列功能,。有限研究報(bào)道,,SIRT1可通過維持F-actin穩(wěn)態(tài)促進(jìn)細(xì)胞遷移,然而SIRT1可否通過調(diào)控F-actin介導(dǎo)的TNTs形成,,發(fā)揮其維持線粒體穩(wěn)態(tài)及抗衰老作用,,目前尚不清楚。

該研究通過構(gòu)建砷誘導(dǎo)肝損傷大鼠模型及肝細(xì)胞衰老模型,發(fā)現(xiàn)砷可通過抑制肝臟和肝細(xì)胞SIRT1的表達(dá)及F-actin聚合,,進(jìn)而阻礙肝細(xì)胞間TNTs的形成及其介導(dǎo)的線粒體轉(zhuǎn)移,,在砷誘導(dǎo)的線粒體功能障礙、細(xì)胞衰老和肝損傷中發(fā)揮關(guān)鍵作用,;而上調(diào)SIRT1則可促進(jìn)F-actin聚合及肝細(xì)胞間TNTs的形成,,有效減輕砷所致的肝線粒體功能障礙及肝細(xì)胞衰老。該研究揭示了SIRT1在砷誘導(dǎo)肝細(xì)胞衰老及肝損傷中的重要調(diào)控作用,,為深化認(rèn)識砷致肝損傷機(jī)制提供了新見解,,同時(shí)為砷致肝損傷靶向防治藥物的開發(fā)提供了研究基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。
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