发现miR-106b-5p作为新型衰老细胞清除剂(senolytic miRNA)通过调控p53-PUMA轴延缓衰老相关炎症

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:eBioMedicine 9.7

编辑推荐:

  本研究首次揭示miR-106b-5p作为senolytic miRNA可通过增强p53 K120乙酰化上调PUMA表达,选择性清除衰老细胞并抑制SASP。在自然衰老小鼠模型中,系统性递送该miRNA能显著降低多组织衰老标志物和血清IL-6水平,为衰老相关疾病治疗提供新策略。

  

随着全球人口老龄化加剧,衰老相关疾病已成为重大公共卫生挑战。细胞衰老作为衰老的九大标志之一,其伴随的衰老相关分泌表型(SASP)会引发慢性炎症,导致组织功能障碍。虽然senolytic药物如达沙替尼+槲皮素(D+Q)组合已显示清除衰老细胞的潜力,但microRNA(miRNA)在衰老调控中的作用仍待深入探索。有趣的是,miR-106b-5p在长寿的Ames侏儒小鼠、生长激素缺乏(IGHD)人群和百岁老人中表达升高,但其在衰老调控中的具体机制尚不明确。

为解答这一科学问题,美国明尼苏达大学的研究团队在《eBioMedicine》发表重要成果。研究人员采用etoposide诱导的IMR90人肺成纤维细胞衰老模型、复制衰老的HUVEC内皮细胞以及95周龄自然衰老雄性小鼠,通过liposome介导的miRNA递送系统,结合SA-β-gal染色、Western blot、RNA-seq等技术,首次证实miR-106b-5p具有双重功能:既能选择性清除p21CIP1
阳性衰老细胞(senolytic作用),又能抑制SASP因子表达(senomorphic作用)。

关键技术方法包括:1)建立etoposide诱导的IMR90细胞衰老模型和复制衰老的HUVEC模型;2)使用C12
FDG荧光染色定量SA-β-gal阳性细胞;3)通过caspase 3/7活性和ATPase检测评估细胞凋亡;4)RNA-seq分析差异表达基因;5)在自然衰老小鼠模型中采用in vivo-jetPEI?递送miR-106b-5p模拟物。

【miR-106b-5p选择性靶向并清除衰老细胞】
研究发现50 nM miR-106b-5p处理96小时后,衰老IMR90细胞中SA-β-gal阳性细胞减少60%,同时显著下调p21CIP1
和IL-6等SASP因子,但对非衰老细胞活力无影响。在HUVEC模型中观察到类似效果,证实其作用具有细胞类型普适性。

【miR-106b-5p通过诱导凋亡清除衰老细胞】
Caspase 3/7活性检测显示,miR-106b-5p以剂量依赖性方式促进衰老细胞凋亡。机制上,该miRNA显著上调促凋亡因子PUMA表达,同时降低自噬相关基因SQSTM1(p62)和组蛋白乙酰转移酶PCAF的表达,后者是调控p53乙酰化状态的关键因子。

【PUMA上调与p53 K120乙酰化的关键作用】
通过siRNA敲低实验证实PUMA是miR-106b-5p发挥senolytic效应的必要条件。Western blot显示该miRNA特异性增强p53在K120位点的乙酰化(促进凋亡),而不影响S15位点磷酸化(与细胞周期阻滞相关)。在非衰老细胞中,miR-106b-5p反而降低p53 K120乙酰化,解释其对正常细胞的保护作用。

【自然衰老模型中的治疗潜力】
在95周龄老年小鼠中,三次腹腔注射miR-106b-5p可使肝脏SA-β-gal阳性细胞减少42%,γ-H2AX焦点降低35%。多组织qPCR分析显示肝脏、肾脏中p16INK4a
、IL-1β显著下调,血清IL-6水平呈下降趋势。RNA-seq证实SenMayo衰老基因集整体下调,炎症通路受抑制。

这项研究具有多重重要意义:首先,发现首个具有组织广谱性的miRNA类senolytic剂,为衰老干预提供新工具;其次,阐明通过精确调控p53乙酰化状态可改变细胞命运抉择(凋亡vs衰老)的新机制;最后,为解释长寿人群中miR-106b-5p高表达的现象提供分子基础。值得注意的是,该miRNA在肿瘤中通常作为致癌因子,但在衰老细胞中却通过独特机制发挥抑衰作用,这种"环境依赖性功能"为药物安全性评估提供新视角。未来研究需解决递送效率优化和性别差异等问题,但无疑为开发抗衰老疗法开辟了崭新路径。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号