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钙化性主动脉瓣疾病(CAVD)在老年人群中高发且缺乏有效药物治疗。研究人员开展了 MSRA 对 CAVD 作用的研究,发现 MSRA 可抑制瓣膜间质细胞(VIC)衰老和钙化,或为 CAVD 治疗提供新靶点,意义重大。
在心血管疾病的大家族里,钙化性主动脉瓣疾病(CAVD)是一位 “难缠的对手”,尤其在老年人群中,它的身影频繁出现,带来高发病率和高死亡率。目前,针对 CAVD,除了创伤较大的经导管或外科主动脉瓣置换手术外,尚无有效的药物治疗手段。不仅手术中的并发症让人担忧,术后长期的恢复效果在老年患者中也不尽人意。因此,深入探究 CAVD 背后的分子机制,就像寻找隐藏在黑暗中的宝藏地图,成为医学研究的关键任务。
为了揭开 CAVD 的神秘面纱,四川大学华西医院的研究人员挺身而出,开展了一项意义非凡的研究。他们将目光聚焦在蛋氨酸亚砜还原酶 A(MSRA)上,试图弄清楚它与 CAVD 之间的微妙关系。最终,研究发现 MSRA 就像一位 “守护者”,能够通过抑制 toll 样受体 2(TLR2)/ 核因子 -κB(NF-κB)通路,有效改善瓣膜钙化和衰老的状况。这一发现意义重大,为 CAVD 的药物治疗开辟了新的方向,让人们看到了攻克这一疾病的希望之光。该研究成果发表在《GeroScience》杂志上。
研究人员在探索过程中,运用了多种关键技术方法。首先,从人体获取主动脉瓣组织样本,包括患有 CAVD 患者的钙化主动脉瓣叶以及其他疾病患者的非钙化主动脉瓣叶。然后,对不同年龄的雄性 Sprague-Dawley 大鼠主动脉瓣叶进行 RNA 测序,寻找与年龄相关的基因变化。同时,通过细胞实验,培养人瓣膜间质细胞(VIC),构建 VIC 钙化和衰老模型。还利用动物实验,以 ApoE-/-小鼠为研究对象,观察 MSRA 在体内的作用。此外,运用 Western blot 分析、免疫荧光染色、流式细胞术等技术检测相关蛋白表达和细胞变化情况。
下面来看看具体的研究结果:
- 关键基因的发现:研究人员对不同年龄大鼠主动脉瓣叶进行 RNA 测序,找出 703 个随年龄变化表达的基因,进一步筛选出 18 个与人类衰老 / 长寿基因重叠的基因,再与 CAVD 相关基因交叉分析,确定了 4 个潜在的 CAVD 相关基因,其中 MSRA 在衰老和钙化过程中的表达变化一致,且在衰老和钙化的 VICs 中得到验证,成为后续研究重点。
- MSRA 对 VIC 成骨分化的影响:通过对正常和钙化人主动脉瓣叶的研究,发现钙化瓣叶中 MSRA 表达升高。在体外 VIC 钙化模型中,敲低 MSRA 会增加成骨标记物表达、钙化结节形成、ROS 产生和凋亡细胞形成;而过表达 MSRA 则产生相反效果,表明 MSRA 可抑制 VIC 的成骨分化和 ROS 形成。
- MSRA 对 VIC 衰老的影响:由于衰老与瓣膜钙化有关,研究人员利用 H2O2诱导的细胞衰老模型研究发现,衰老刺激会加重 VIC 钙化,且 MSRA 在衰老 VICs 中表达上调。敲低 MSRA 会增加 VIC 衰老并使其更易获得成骨表型,过表达 MSRA 则抑制 VIC 衰老和获得成骨表型,说明 MSRA 在瓣膜钙化过程中可保护 VIC 免受衰老影响。
- MSRA 抑制成骨分化的机制:通过蛋白质组学分析,发现 MSRA 沉默会调节包括 TLR 和 NF-κB 信号通路在内的多个生物过程。进一步研究表明,MSRA 沉默会增加 TLR2 表达和 NF-κB p65 的磷酸化及核转位,而过表达 MSRA 则抑制这些变化。使用 TLR2 激动剂 Pam3CSK4 进行的拯救实验证实,MSRA 通过抑制 TLR2/NF-κB 通路来抑制 VIC 的成骨分化。
- MSRA 在体内的作用:在 ApoE-/-小鼠体内过表达 MSRA 实验显示,喂食高胆固醇饮食(HCD)的 ApoE-/-小鼠,其主动脉瓣钙化和衰老加剧,而 MSRA 过表达可部分恢复这些变化,还能降低促炎细胞因子水平和血脂水平,表明 MSRA 在体内能显著减轻主动脉瓣钙化和衰老。
综合研究结论和讨论部分,该研究明确了 MSRA 在抑制 VIC 向成骨细胞样细胞转化中的重要作用,揭示了其通过下调 TLR2/NF-κB 通路发挥功能的机制。虽然研究存在一些局限性,如体外培养细胞与体内细胞存在差异、可能还有其他作用通路未被发现等,但 MSRA 作为潜在治疗靶点的价值不可忽视。未来,有望基于这一发现开发出更有效的 CAVD 治疗策略,为众多患者带来新的希望,在心血管疾病治疗领域迈出重要一步。