HSPA12B通过调控STING降解抵抗年龄相关性内皮细胞衰老的新机制
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时间:2025年10月11日
来源:Aging Cell 7.1
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本研究揭示内皮细胞特异性分子HSPA12B通过XBP1-SEL1L/HRD1轴调控STING的ERAD降解,抑制cGAS-STING通路持续性激活,从而延缓年龄相关性内皮细胞衰老及心血管功能障碍,为防治老年心血管疾病提供了新靶点。
通过对年轻和老年小鼠心脏组织的分析,研究人员发现老年心脏中衰老相关β-半乳糖苷酶阳性染色显著增加,衰老标志物表达升高。单细胞RNA测序数据显示,与心脏中其他细胞类型相比,内皮细胞表现出更高的衰老相关基因表达。免疫荧光共定位实验证实,老年心脏中大多数p21和p16阳性细胞与内皮标志物CD31共定位,表明内皮细胞是衰老心脏中的主要衰老群体。
HSPA12B缺陷加速年龄相关性心脏内皮细胞衰老和心肌病
研究发现HSPA12B在老年人和小鼠的心脏内皮细胞中表达显著降低。内皮细胞特异性HSPA12B缺陷小鼠在16月龄时即出现明显的心脏纤维化重塑和功能下降,而这些病理特征在野生型小鼠中通常要到24月龄才会出现。HSPA12B缺陷加剧了内皮细胞衰老,表现为p21、p16和β-半乳糖苷酶表达增加,SASP因子水平升高。在体外实验中,敲低HSPA12B加剧了衰老血清诱导的内皮细胞衰老。
HSPA12B缺陷加剧衰老相关的cGAS-STING通路激活
老年小鼠心脏组织和内皮细胞中STING、TBK1和IRF3的磷酸化水平增加,表明cGAS-STING通路激活。老年HUVECs中同样观察到STING通路成分磷酸化水平升高和下游靶基因IFNα、IFNβ表达增加。研究发现老年内皮细胞中胞质双链DNA积累,特别是线粒体DNA泄漏增加。HSPA12B缺陷特异性增强了下游信号传导,而不影响cGAS表达。
HSPA12B过表达减轻年龄相关性cGAS-STING激活和内皮细胞衰老
通过腺病毒载体增加HSPA12B表达显著减弱了复制性衰老和衰老血清条件下的cGAS-STING通路激活。HSPA12B过表达降低了衰老标志物表达和SA-β-半乳糖苷酶染色阳性率。STING抑制剂C-176处理减轻了HSPA12B敲低引起的通路激活和细胞衰老,表明STING在该过程中的关键作用。
STING抑制减轻老年野生型和HSPA12B缺陷小鼠的心脏内皮细胞衰老
体内实验显示,STING抑制剂C-176处理显著改善了老年野生型和eHSPA12B-/-小鼠的心脏功能,减少了心脏内皮细胞衰老。C-176处理降低了STING通路激活和衰老标志物表达,证实了靶向STING信号在血管衰老中的治疗潜力。
研究发现HSPA12B不影响STING的mRNA水平,而是在蛋白质水平上调节其稳定性。HSPA12B缺陷降低了ERAD关键组分SEL1L和HRD1的表达,而HSPA12B过表达则上调这两个基因。结构建模和免疫共沉淀实验证实了HSPA12B与XBP1之间的直接相互作用。
ERAD抑制削弱HSPA12B对cGAS-STING激活和内皮细胞衰老的保护作用
SEL1L敲低或HRD1抑制剂LS-102处理消除了HSPA12B对STING降解的促进作用,导致STING蛋白积累和通路激活。ERAD破坏还逆转了HSPA12B的抗衰老作用,增加了衰老标志物表达和SA-β-半乳糖苷酶活性。
XBP1调节年龄相关性cGAS-STING激活和内皮细胞衰老
XBP1激活剂IXA4处理上调了SEL1L和HRD1表达,减弱了cGAS-STING激活和内皮细胞衰老。相反,XBP1抑制剂MKC8866处理消除了HSPA12B介导的ERAD激活和抗衰老效应,表明XBP1在HSPA12B保护机制中的核心地位。
本研究首次揭示HSPA12B通过调节XBP1-SEL1L/HRD1轴促进STING的ERAD降解,从而抑制年龄相关性cGAS-STING通路持续性激活和内皮细胞衰老。这一新机制的发现不仅深化了对血管衰老分子基础的理解,也为开发针对老年心血管疾病的治疗策略提供了新靶点。HSPA12B作为内皮细胞特异性分子,其表达随年龄增长而下降的特性使其成为干预血管衰老的理想靶标。
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