细胞衰老是细胞对亚致死损伤的动态反应,其特征是持续的生长停滞和衰老相关分泌表型(SASP)的产生。
衰老细胞的其他显著特征包括代谢谱的改变、对凋亡的抵抗以及对DNA和其他大分子的持久损伤。
虽然细胞衰老在胚胎形态发生、组织修复和癌症预防等过程中是有益的,但衰老细胞的异常积累是有害的,会导致组织衰退和疾病。
2023年9月4号,来自美国国立卫生研究院衰老研究所遗传与基因组学实验室的Myriam Gorospe教授课题组在Nature Aging杂志发表题为“The YAP–TEAD complex promotes senescent cell survival by lowering endoplasmic reticulum stress”的文章,该文章发现靶向YAP-TEAD 转录复合物可显著减少衰老细胞数量并改善组织稳态。
研究人员首先设计了 CRISPR 筛选来识别使衰老细胞对衰老作用敏感的途径。用 50 μM 依托泊苷处理WI-38 细胞诱导衰老 ,通过评估衰老相关的SA-β-gal活性和BrdU掺入确认衰老细胞的存在后,转导人类全基因组 CRISPR 文库 。
Enrichr 分析显示,Hippo-MST1 通路(包括 YAP-TEAD 复合体)位于基因本体(GO)生物过程、反应组或 GO 细胞成分等多个排名的前列。沉默TEAD2、MOB1A和MAP4K1 mRNA 可减少存活衰老细胞的数量。蛋白质印迹分析显示,Hippo 成分的水平没有变化,但 YAP-TEAD 复合物的活性在衰老细胞中增加。
随后研究人员评估抑制该途径的药物维替泊芬 (VPF) 是否可以改善衰老组织中衰老细胞的负担,小鼠从 22 个月大开始,每月接受 VPF 治疗,直到 24 个月大。在最后一轮治疗后一周,收集肾、肝和肺组织。
通过免疫荧光技术发现与对照组相比,实验组小鼠衰老标记物p16和p21大幅减少,RT-qPCR也表明p16和p21 mRNA的存在大幅减少。通过量化p21 mRNA 水平和 p21 阳性细胞以及血清 GDF15 水平,发现小鼠的肺、肾和肝脏的衰老水平均有所降低。
总的来说,该文章发现Hippo 通路中编码蛋白质的几个基因可调节 YAP-TEAD 复合物的转录活性,对于维持衰老细胞的存活至关重要。而用抑制该途径的药物维替泊芬 (VPF) 治疗衰老细胞,可以通过去抑制 DDIT4 选择性地引发细胞凋亡,从而抑制 mTOR途径。
参考文献:
https://www.nature.com/articles/s43587-023-00480-4
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