現(xiàn)在，由南佛羅里達(dá)大學(xué)健康 (USF Health)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新的臨床前研究確定，衰老心臟中的 Sirtuin 1 (SIRT1) 和 Sirtuin 3 (SIRT3) 水平下降，破壞了心肌細(xì)胞(心肌細(xì)胞)收縮的能力響應(yīng)缺血再灌注損傷(也稱為再灌注損傷)。此外，研究人員報(bào)告說，與年齡相關(guān)的 SIRT1 和 SIRT3 缺乏會(huì)通過改變線粒體動(dòng)力學(xué)來損害心臟功能，線粒體動(dòng)力學(xué)在代謝健康和炎癥反應(yīng)中起著重要作用。

研究結(jié)果于7 月 3 日在線發(fā)表在Aging Cell 上。

“我們發(fā)現(xiàn)與年齡相關(guān)的線粒體動(dòng)力學(xué)變化是由 SIRT1/SIRT3 缺乏引起的，特別是在心肌細(xì)胞中，”USF Health Morsani 醫(yī)學(xué)院外科教授、首席研究員Ji Li 博士說。“您需要大量存在 SIRT1 和 SIRT3 才能保持心臟中的線粒體動(dòng)態(tài)健康。否則，心臟的泵血功能就會(huì)變?nèi)酢?rdquo;

線粒體產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)活細(xì)胞中幾乎所有過程所需的能量。心肌細(xì)胞含有比任何其他細(xì)胞都多的線粒體，因?yàn)樾呐K需要大量能量來持續(xù)向全身輸送血液。穩(wěn)定的線粒體動(dòng)力學(xué)在線粒體的不斷分裂(裂變)和合并(融合)之間保持健康的平衡，并有助于確保這些被稱為細(xì)胞“動(dòng)力室”的特殊結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

再灌注是急性心臟病發(fā)作后的一種常見治療方法，可將血流(以及氧氣)恢復(fù)到因血栓阻塞冠狀動(dòng)脈而受損的心臟區(qū)域。矛盾的是，在一些患者中，這種必要的血運(yùn)重建程序會(huì)引發(fā)對(duì)初始心臟病發(fā)作部位周圍心肌組織的進(jìn)一步損傷。目前沒有有效的療法來預(yù)防再灌注損傷。

為了幫助分析心臟線粒體對(duì)缺血再灌注應(yīng)激的反應(yīng)，USF Health 研究人員刪除了小鼠心臟心肌細(xì)胞中的 SIRT1 或 SIRT3，并通過限制血流檢查了線粒體對(duì)缺血應(yīng)激的反應(yīng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，缺乏心肌細(xì)胞 SIRT3 的小鼠心臟中的線粒體比具有完整 SIRT3 的小鼠心臟更容易受到再灌注應(yīng)激的影響。這些基因敲除小鼠的心臟線粒體動(dòng)力學(xué)(包括線粒體的形狀、大小和結(jié)構(gòu))在生理上與保留心臟 SIRT3 的老年野生型(正常)小鼠相似。

此外，當(dāng)引入缺血再灌注應(yīng)激時(shí)，去除 SIRT1 或 SIRT3 的年輕小鼠的心肌細(xì)胞收縮明顯較弱，并表現(xiàn)出類似衰老的心臟功能障礙。從本質(zhì)上講，如果沒有 SIRT1/SIRT3，這些原本健康的年輕小鼠的心臟看起來和行為都像老心臟。