《Frontiers in Aging》:Age-related hearing loss persisted in mice that had demonstrated improved healthspan, reduced inflammaging and extended lifespan following expression of the naked mole-rat transgene for hyaluronan synthase 2
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背景:65至74岁成人中约三分之一报告听力困难,包括年龄相关性听力损失(AHL,老年性聋)。C57BL/6小鼠因较早发生AHL被广泛用于临床前AHL研究,热量限制(CR)可减轻该品系AHL并改善健康寿命与长寿。近期开发的表达裸鼹鼠透明质酸合酶2(nmrHas2
背景:65至74岁成人中约三分之一报告听力困难,包括年龄相关性听力损失(AHL,老年性聋)。C57BL/6小鼠因较早发生AHL被广泛用于临床前AHL研究,热量限制(CR)可减轻该品系AHL并改善健康寿命与长寿。近期开发的表达裸鼹鼠透明质酸合酶2(nmrHas2)的C57BL/6转基因小鼠可产生极高分子量透明质酸(vHMM-HA),同样表现出健康寿命改善、炎症衰老减轻和寿命延长。因此研究人员评估了nmrHas2小鼠是否存在AHL减轻的证据。目的:确定nmrHas2小鼠中AHL是否减轻。方法:本研究补充了一项关于nmrHas2与雌性生殖衰老的大型调查。1月龄时他莫昔芬诱导nmrHas2+雌鼠全身表达nmrHas2;nmrHas2?对照接受他莫昔芬或载体。在小鼠约3或12月龄前约2周行听觉脑干反应(ABR)检测,安乐死后约2周收集耳蜗与生殖组织。结果:点击声及六种纯音(4–32 kHz)ABR阈值显示,nmrHas2+小鼠与对照组在3至12月龄间均出现显著听力损失,无证据表明nmrHas2减轻AHL。定量RT-PCR确认nmrHas2+小鼠耳蜗存在nmrHas2表达。结论:尽管既往报道nmrHas2对其它衰老表型有益,其全身表达并未减轻C57BL/6小鼠AHL。该发现与CR不同,提示vHMM-HA与CR通过不同机制影响衰老。
研究背景与立项依据:年龄相关性听力损失(AHL,亦称老年性聋)由耳蜗在衰老过程中不可逆损伤引起,全球65–74岁人群约三分之一自报听力困难。C57BL/6小鼠因携带Cdh23基因单核苷酸多态性(SNP)而较早出现AHL,是AHL临床前研究常用模型;既往研究显示热量限制(CR)在12月龄时可基本预防该品系AHL,同时改善健康寿命、减轻炎症衰老并延长寿命。裸鼹鼠(NMR)因其合成极高分子量透明质酸(vHMM-HA,6–12 MDa)而具抗癌与极端长寿(40年以上)特性,vHMM-HA通过结合CD44受体诱导细胞保护通路并抵抗低分子量透明质酸(LMM-HA)的促炎作用。Zhang等(2023)构建的可诱导裸鼹鼠透明质酸合酶2(nmrHas2)转基因C57BL/6小鼠,在全身表达nmrHas2后同样获得健康寿命延长、炎症衰老减轻与寿命增加,但尚不清楚该转基因能否像CR一样缓解AHL。鉴于CR与nmrHas2小鼠共享多项抗衰老表型,研究人员假设nmrHas2表达可减轻AHL,并依托同期开展的nmrHas2雌性生殖衰老研究进行补充验证。该研究发表于《Frontiers in Aging》。
主要关键技术方法:研究采用雌性C57BL/6背景nmrHas2转基因小鼠,通过R26-CreERt2与nmrHas2杂合交配获得nmrHas2+(转基因阳性)与nmrHas2?(阴性)后代;1月龄时以他莫昔芬(75 mg/kg,连续5天腹腔注射)诱导nmrHas2+小鼠全身表达,nmrHas2?组设他莫昔芬与玉米油载体对照。在3月龄与12月龄安乐死前约2周行ABR检测(点击声及4、8、12、16、24、32 kHz纯音,10 dB步进,阈值为诱出波形最低声压级)。耳蜗组织经显微解剖后提取RNA,以偏好性引物行定量RT-PCR验证nmrHas2耳蜗表达(Gapdh为内参)。统计采用广义线性模型与计划事后对比(JMP Pro 17)。样本队列来自上述繁育方案,分6组:nmrHas2? 3月他莫昔芬(n=4)、nmrHas2? 3月载体(n=6)、nmrHas2? 12月他莫昔芬(n=9)、nmrHas2? 12月载体(n=8)、nmrHas2+ 3月他莫昔芬(n=5)、nmrHas2+ 12月他莫昔芬(n=8)。
研究结果:
3.1 ABR检测结果:对点击声与全部测试纯音,ABR阈值仅随年龄显著升高(P≤0.004),基因型无主效应(P≥0.37)。事后对比显示3月龄至12月龄间nmrHas2?与nmrHas2+小鼠在点击声及多数频率纯音下阈值均显著上升(nmrHas2+在32 kHz P=0.08未达显著),但12月龄nmrHas2+与nmrHas2?间无统计学差异(点击声P=0.26,纯音P≥0.26)。结果表明nmrHas2表达未减轻AHL。
3.2 耳蜗nmrHas2表达:qRT-PCR显示nmrHas2+小鼠耳蜗Has2相对表达量(781.98±234.89)远高于nmrHas2?(1.00±0.38),凝胶电泳与Sanger测序确认产物为nmrHas2序列,证实转基因在耳蜗成功诱导。
讨论部分总结:研究人员指出,nmrHas2改善健康寿命、减轻炎症衰老与延寿的效应与AHL缓解“解耦联”,不同于CR。C57BL/6背景的Cdh23变异导致毛细胞内源性损伤,vHMM-HA抗炎特性未能克服该机制;可能原因包括耳蜗内vHMM-HA产量不足,或小鼠透明质酸酶活性高致vHMM-HA降解。文中探讨vHMM-HA可能经NRF2(核因子红细胞2相关因子2)通路起效,但耳蜗感觉上皮仅外柱细胞表达CD44(vHMM-HA主要受体),毛细胞不表达CD44,故细胞外基质改变未挽救毛细胞。未来可在CD/1炎等机制主导AHL的品系、噪声/药物损伤模型或氧化应激模型中再评vHMM-HA作用。
结论翻译:尽管既往研究表明CR小鼠与nmrHas2小鼠共享改善健康寿命、减轻炎症衰老和延长寿命等表型,但仅CR缓解了C57BL/6小鼠AHL,而nmrHas2小鼠未显示AHL减轻。这指向两种干预在耳蜗内作用机制存在差异。