脂肪組織在衰老過程中會發生代謝和結構變化,包括細胞衰老、免疫細胞浸潤、脂質儲存受損和線粒體功能障礙等,但其機制尚不清楚。
近日,來自奧古斯塔大學佐治亞醫學院的研究團隊在Aging Cell雜志發表題為“Histone Deacetylase 9 Gene Deletion Ameliorates Aging-Related Adipose Tissue Senescence and Mitochondrial Dysfunction in Mice”的文章。
該研究發現,組蛋白去乙酰化酶9 (HDAC9)在衰老相關脂肪組織衰老和線粒體功能障礙中發揮重要作用。在小鼠脂肪組織中,HDAC9的表達與年齡呈正相關。
此外,與同齡野生型小鼠相比,Hdac9敲除小鼠在衰老過程中體重增加較少,脂肪量也較少,同時脂肪組織中衰老相關β-半乳糖苷酶染色和衰老標志物的表達也降低。
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為了探究衰老是否對脂肪組織中HDAC9的表達有類似影響,研究人員比較了年輕和年老雄性野生型小鼠的Hdac9基因表達。結果顯示,年老小鼠內臟脂肪中Hdac9 mRNA表達增加,同時衰老標志物Cdkn1a和Cdkn2a的表達也升高,皮下脂肪中也觀察到了類似的結果。
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隨后,研究人員探究了HDAC9缺失對衰老過程中代謝參數的影響,發現衰老的 Hdac9 敲除小鼠的體重增長低于WT小鼠,皮下脂肪和內臟脂肪的組織重量也低于WT小鼠。此外,與野生型小鼠相比,12 月齡雄性Hdac9 KO 小鼠的空腹血糖水平明顯降低,并且胰島素敏感性有增強的趨勢。
進一步研究發現,與野生型小鼠相比, 12月齡Hdac9敲除小鼠的整個脂肪組織中SABG染色顯著減少,表明HDAC9基因缺失降低了脂肪組織內細胞的衰老表型。
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從機制上講,HDAC9基因缺失會導致線粒體相關基因的協同上調,并伴隨線粒體DNA含量增加和脂肪組織線粒體耗氧參數(例如,基礎呼吸增強、質子漏)的升高。
此外,硫代硫酸鹽硫轉移酶(TST)的下調與線粒體功能障礙相關,在衰老小鼠的脂肪組織中表達降低,而HDAC9基因缺失則導致TST表達上調。最后,研究人員發現在脂肪前體細胞中沉默TST可上調衰老標志物的表達并增強SABG染色。
總而言之,該研究表明HDAC9的缺失至少部分通過上調TST來改善脂肪組織衰老和線粒體功能障礙的發生發展,這表明靶向HDAC9可能是維持衰老過程中脂肪組織健康的一種有前景的策略。
參考文獻:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/acel.70519#
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