近日,生物工程學(xué)院細(xì)胞功能調(diào)控與化學(xué)干預(yù)團(tuán)隊(duì)張璐教授課題組在Nature子刊Nature Communications上發(fā)表題為“CD44 connects autophagy decline and ageing in the vascular endothelium”的研究成果(https://www.nature.com/articles/s41467-023-41346-y)。該項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)十余年的研究工作詳細(xì)解析了CD44作為“橋梁分子”關(guān)聯(lián)自噬減退、血管衰老及壽命的功能。張璐教授和2020級(jí)碩士研究生楊培長(zhǎng)為論文的共同第一作者,張璐教授為通訊作者,生物工程學(xué)院為唯一通訊單位。
自噬減退被認(rèn)定為機(jī)體衰老的標(biāo)志之一。血管內(nèi)皮細(xì)胞持續(xù)暴露于循環(huán)的血液中,易受各種危險(xiǎn)因素攻擊,特別容易老化受損。然而,引發(fā)血管內(nèi)皮細(xì)胞自噬減退的核心分子事件遠(yuǎn)未搞清,導(dǎo)致臨床上缺乏潛在的干預(yù)靶點(diǎn)。該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),多功能黏附分子CD44伴隨增齡積累在血管內(nèi)皮細(xì)胞中,通過其胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(CD44ICD)和STAT3互作,阻礙自噬核心PtdIns3K復(fù)合物的裝配以及活性,抑制自噬。利用CRISPR基因編輯技術(shù)敲除CD44能夠改善血管內(nèi)皮細(xì)胞衰老表型;反之,在小鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性敲入CD44ICD直接導(dǎo)致動(dòng)物“喪失青春”,甚至顯著縮短壽命。激活自噬能夠逆轉(zhuǎn)CD44ICD引發(fā)的早衰。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)CD44調(diào)節(jié)自噬、衰老以及壽命的功能在秀麗隱桿線蟲中高度保守。心腦血管疾病是我國(guó)居民致殘、致死的首要病因。血管老化是機(jī)體衰老的標(biāo)志性特征,也是引發(fā)血管病變的“罪魁禍?zhǔn)住薄T撗芯砍晒麨檠泳徰芩ダ?、改善機(jī)體健康提供了新策略和新靶點(diǎn)。
論文節(jié)選
張璐教授課題組多年來持續(xù)專注于自噬調(diào)控機(jī)制的研究以及小分子自噬調(diào)節(jié)劑的開發(fā),先后在國(guó)際頂級(jí)期刊ACS NANO、Autophagy等發(fā)表研究成果。團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的新型晚期自噬抑制劑CA-5f已被MedChemExpress、GLPBIO等生命科學(xué)產(chǎn)品供應(yīng)商銷售,服務(wù)廣大科研工作者。
該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金(32070742和31471296)以及河南省自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金(232300421030)等項(xiàng)目的資助。該成果是細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的重要突破,對(duì)生物學(xué)學(xué)科的內(nèi)涵建設(shè)和國(guó)際學(xué)術(shù)影響力的提升,促進(jìn)學(xué)?!半p一流”創(chuàng)建具有重要意義。