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PNAS:长寿基因SIRT5对心脏功能至关重要

人类的心脏是一块极其强韧的肌肉,在平均寿命中,心脏跳动超过20亿次。然而,随着年龄增长,心脏功能逐渐下降,其主要原因之一是心脏肥大——一种心肌增厚的病理特征,导致左、右心室容积减小,使心脏泵血更加费力,每次泵出的血量少于健康心脏。

康奈尔大学与瑞士科学家合作,研究确定了SIRT5蛋白与健康心脏功能之间的密切关联。SIRT5是一种去琥珀酰化酶,能够去除有害的蛋白质琥珀酰化修饰,这种修饰会削弱心脏有效燃烧脂肪酸以产生能量(ATP)的能力。研究于4月5日在线发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

SIRT5被称为长寿蛋白,参与多种细胞过程。以往对小鼠长寿基因的研究多集中在肝脏,但本研究团队检测了小鼠心脏、肝脏、肾脏、脑和肌肉五个组织,发现蛋白质赖氨酸琥珀酰化在心脏中最为显著。他们利用SIRT5基因敲除小鼠进行实验,发现SIRT5缺失导致ECHA(一种参与脂肪酸氧化的蛋白)活性降低,进而减少ATP水平。

SIRT5缺失对心脏功能的影响在老年小鼠中更为明显。研究人员对8周龄小鼠进行超声心动图检查,观察到心脏功能下降;当小鼠长至39周龄时,检测显示心脏肥大、心脏重量和左心室质量增加,以及射血分数减少。

这些发现可能为保护心脏健康提供新策略。据美国疾病控制与预防中心统计,心脏病是男性和女性死亡的主要原因,每年导致超过60万人死亡。研究负责人、化学与化学生物学教授Hening Lin指出,维生素B3(烟酸)可促进NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)的产生,而SIRT5作为NAD+依赖性去乙酰化酶,其活性受NAD+水平调控。因此,通过补充维生素或提高长寿蛋白水平,可能改善组织健康,延长健康寿命。

(责任编辑:泉水)