神奇药物 DIZE:逆转心脏衰老的新希望?—— 改善线粒体自噬与凋亡对抗心脏老化

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:BMC Cardiovascular Disorders 2

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  为解决心脏衰老缺乏有效治疗的问题,哈马丹医科大学研究人员开展 DIZE 对心脏衰老影响的研究。结果显示 DIZE 可改善心脏肥大等。这为治疗心脏衰老相关疾病提供新方向,推荐科研读者一读。

  
在心血管疾病的庞大 “家族” 中,心脏衰老引发的一系列问题,如心脏肥大(心肌细胞异常增大,心脏的结构和功能随之改变)、心力衰竭等,就像隐藏在身体里的 “定时炸弹”,严重威胁着人们的健康。随着全球老龄化进程的加快,这些与年龄相关的心血管疾病发病率也在节节攀升,成为了医学领域亟待攻克的难关。

我们都知道,线粒体作为细胞的 “能量工厂”,在心脏这个 “动力泵” 的正常运转中起着关键作用。然而,随着年龄的增长,线粒体却像是老旧的机器,逐渐出现各种故障,这就是线粒体功能障碍。它会导致能量供应不足、氧化应激反应加剧等一系列问题,是心脏衰老的主要特征之一 。可目前,针对心脏衰老,医学上还没有找到一种切实有效的治疗方法。

在这样的困境下,一种原本用于动物抗感染的药物 —— 二脒那秦(Diminazine,DIZE)进入了科研人员的视野。之前的研究发现,它对一些心脏疾病有着不错的治疗效果,这让研究人员们看到了新的希望:它能不能对抗心脏衰老呢?为了弄清楚这个问题,来自伊朗哈马丹医科大学(Hamadan University of Medical Sciences)的 Ensiyeh Velayati、Abdolrahman Sarihi 等研究人员,展开了深入的探索,并将研究成果发表在了《BMC 心血管疾病》(BMC Cardiovascular Disorders)期刊上,论文题目是《二脒那秦通过改善 D - 半乳糖诱导的衰老大鼠的线粒体自噬(细胞清除受损线粒体的过程,对维持细胞健康很重要)和细胞凋亡(细胞程序性死亡,过多或过少都会影响组织器官的正常功能)来预防心脏衰老》(Diminazine protects against cardiac aging through the improvement of mitophagy and apoptosis in aging rats induced by D - galactose )。

他们的研究结果表明,DIZE 能够显著改善衰老大鼠的心脏肥大问题,调节与线粒体动力学(线粒体的融合和分裂过程,对维持线粒体正常功能至关重要)、线粒体自噬和细胞凋亡相关的基因表达,抑制心脏细胞的凋亡。这一发现为治疗心脏衰老相关疾病提供了新的潜在方向,就像是在黑暗中找到了一丝曙光,让我们对战胜心脏衰老有了更多的信心。

那么,研究人员是如何开展这项研究的呢?他们主要运用了以下几种关键技术方法:首先,将 32 只雄性 Wistar 大鼠(实验常用的大鼠品种)随机分成 4 组,通过给其中两组大鼠腹腔注射 D - 半乳糖,诱导大鼠衰老,构建衰老模型。接着,对部分衰老大鼠进行皮下注射 DIZE 处理。实验结束后,解剖大鼠获取心脏组织。然后,运用组织学染色技术,用苏木精 - 伊红(H&E)染色来观察心脏组织的形态结构变化。最后,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real - Time PCR)技术,检测心脏组织中与线粒体自噬、细胞凋亡相关基因的表达水平 。

下面,我们一起来看看具体的研究结果:

二脒那秦对心脏组织的影响


研究人员先观察心脏组织切片,发现正常对照组的心肌细胞排列得整整齐齐,细胞核又亮又圆,就像一群训练有素的士兵。而用 D - 半乳糖处理的衰老组大鼠,心肌细胞就像一盘散沙,排列杂乱无章,细胞之间的距离也变大了,而且心肌细胞还明显增大,就像吹了气的气球。不过,当给衰老大鼠使用 DIZE 后,情况就好多了,心肌细胞的排列没那么乱了,细胞大小也恢复了一些,这说明 DIZE 能改善衰老引起的心肌细胞异常。

二脒那秦对心脏肥大指标的影响


研究人员还测量了心脏肥大指标,像心脏重量与体重的比值(HW/BW)、心脏重量与胫骨长度的比值(HW/TL)。结果发现,衰老组大鼠的这些指标比正常对照组高了不少,这意味着衰老让心脏变得肥大了。但经过 DIZE 处理的衰老大鼠,这些指标又明显降了下来,这清楚地表明 DIZE 可以有效减轻心脏肥大。

二脒那秦对基因表达水平的影响


通过 Real - Time PCR 技术,研究人员发现,和正常大鼠相比,衰老大鼠心脏组织中的 Drp1、Mfn2、PINK1 和 Bcl2 这些基因的表达量都下降了,而促凋亡基因 Bax 的表达量却大幅上升。这就好比是细胞内的 “调控开关” 出了问题,导致细胞走向死亡的趋势增强。不过,DIZE 处理后,这些基因的表达量又发生了逆转,Drp1、Mfn2、PINK1 和 Bcl2 的表达量上升,Bax 的表达量下降,说明 DIZE 能重新调整这些 “开关”,让细胞恢复正常的生理状态。

综合研究结果和讨论部分来看,这项研究意义非凡。它首次证实了 DIZE 在对抗心脏衰老方面的重要作用,让我们知道了 DIZE 可以通过调节线粒体动力学、线粒体自噬和细胞凋亡相关基因的表达,来改善心脏功能,减轻心脏肥大,抑制细胞凋亡。这不仅为我们理解心脏衰老的机制提供了新的视角,还为开发治疗心脏衰老相关疾病的新药物和新疗法提供了宝贵的理论依据。

当然,目前的研究也存在一些局限性,比如没有检测心脏中的氧化应激和炎症指标,也没有研究心脏的机械和电生理参数。但这并不影响它为后续研究指明方向,未来,研究人员可以朝着这些方向进一步探索,更加全面地了解 DIZE 对心脏衰老的保护作用,说不定在不久的将来,就能研发出真正有效的治疗心脏衰老的药物,为广大心血管疾病患者带来新的希望,让他们的心脏重新 “活力满满”。

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