PNAS：又一重要衰老通路被发现！靶向该通路可延缓细胞衰老和年龄相关疾病进展

细胞衰老是衰老的主要标志，与许多年龄相关疾病的发病机制相关，包括神经退行性变、动脉粥样硬化和代谢性疾病等。因此减少或延缓衰老过程中衰老细胞的积累可改善与年龄相关疾病的发生和进展。

microRNA-449a-5p (miR-449a) 是一种小非编码 RNA，在正常小鼠中随年龄增长而下调，但在生长激素 (GH) 缺陷型 Ames Dwarf (df/df) 小鼠中保持不变，且其寿命比正常同窝小鼠长 40% 至 60%。

在df/df小鼠中，GH治疗与衰老负担增加之间存在直接相关性，这表明GH与诱导前脂肪细胞加速衰老有关，包括脂肪来源的干细胞。

尽管df/df小鼠腹内脂肪堆积增加，但先前研究表明它们改善了代谢健康。然而，促进df/df小鼠代谢健康改善的细胞组成和分子机制尚不清楚。

近日，来自中佛罗里达大学医学院伯内特生物医学学院的Michal M. Masternak教授团队在PNAS 杂志发表题为“microRNA-449a reduces growth hormone-stimulated senescent cell burden through PI3K-mTOR signaling”的文章，该文章发现miR-449a 在调节控制细胞衰老和年龄相关病理学进展的关键信号通路中起着重要作用。

为了捕获成熟脂肪细胞和祖细胞，研究人员对从 df/df 和 N/df 对照雄性小鼠新鲜分离的内脏白色脂肪组织 (vWAT) 进行测序，并确定了七个主要的细胞群，包括间皮细胞、精子、成纤维脂肪前体细胞 (FAP)、内皮细胞、成熟脂肪细胞、免疫细胞和未知细胞，初步分析发现FAPs 在 df/df 小鼠中增加。

随后研究发现与表型正常的小鼠相比，从 df/df 小鼠中提取的 vWAT 中 PDGFR-α+、Sca-1+和 CD-34+细胞的数量显着增加，这表明 df/df 小鼠具有更高百分比的脂肪细胞和脂肪来源的干细胞( ADSC)。

此外，RT-qPCR分析显示，与N/df小鼠相比，df/df小鼠中 miR-449a 显着上调。类似地，在培养基中培养 72 小时的 N/df 和 df/df 小鼠的脂肪组织也表明，df/df 组分泌的外泌体中 miR-449a 的表达更高。

为了评估 miR-449a 的治疗潜力，研究人员将 HUVEC 在 GH 处理下培养 5 天，然后与转染 miR-449a 和未转染的 ADSC 共培养。发现在用转染的 ADSC 培养的 HUVEC 中，miR-449a 水平显着增加，表明 miR-449a 正在被这些细胞包装和分布。

为了验证这一概念，对从对照和转染的 ADSC 培养基中分离的外泌体进行了 RNA 提取、cDNA 制备和定量 RT-PCR，发现转染的 ADSC 收集的外泌体中 miR-449a 水平显着增加。随后在经过处理的 HUVEC 中，发现标记的外泌体被局部摄取，随后 miR-449a 增加。这些发现表明 miR-449a 在衰老相关基因的表达中具有强大的调节作用。

总的来说，该研究发现 GH下调miR-449a 表达并加速衰老，使用模拟物上调 miR-449a 表达可以通过靶向 p16 来降低多种衰老信号通路表达。因此miR-449a 在调节控制细胞衰老和年龄相关病理学进展的关键信号通路中起着重要作用。

原始出处：

microRNA-449a reduces growth hormone-stimulated senescent cell burden through PI3K-mTOR signaling. PNAS， 2023.