“超級老人”獨特的基因突變可能使心臟年齡倒退十年
研究人員在研究健康的百歲老人的心臟時,發現了一種特定的基因突變,這種突變似乎在維持老年人的心血管功能方面起著關鍵作用。在一系列的實驗室和動物實驗中,研究人員展示了一種新型的基因療法是如何使衰老的心臟恢復活力的。
15年多來,意大利的一個研究小組一直在研究異常健康的百歲老人的心血管狀況。這些”超級老人”是指活過100歲的人,同時顯示出比一般70或80歲的人更低的心髒病發病率。
2018年,一項里程碑式的發現顯示,許多心臟健康的超級老人攜帶了一個特定的、獨特的基因突變。在一個被稱為BPIFB4的基因中,發現長壽相關變體(LAV)與心血管疾病的發病率明顯降低有關。而且,隨後的動物研究顯示,將該基因傳遞給小鼠可在心髒病模型中發揮保護作用。
在這項新的研究中,研究小組繼續探索這種新型基因的潛在治療效果,首先在實驗室中使用人類心臟細胞進行測試,然後在老年動物模型中進行測試。該研究的第一作者莫妮卡-卡塔內奧說,最初的實驗室實驗顯示,該基因療法在使老年心臟細胞恢復活力方面具有令人印象深刻的潛力。
卡坦尼奧解釋說:”老年患者的細胞,特別是那些支持新血管建設的細胞,被稱為’週細胞’,被發現性能較差,並且更加老化。通過在試管中加入長壽基因/蛋白質,我們觀察到了一個心臟年輕化的過程:老年心力衰竭患者的心臟細胞已經恢復了正常功能,證明在構建新血管方面更有效率。”
在這一發現的同時,研究人員還顯示有心臟問題的老年人往往在心肌細胞和內皮細胞中BPIFB4的表達減少。這表明LAV-BPIFB4突變可以防止心血管細胞中這種常見的與年齡有關的衰退。
但新研究中最引人注目的發現也許是發現了向老年小鼠提供LAV-BPIFB4的基因療法實際上可以逆轉心臟老化的幾個跡象–基本上是使老年小鼠的心臟像中年小鼠一樣行動。
研究人員在新研究中寫道:”後期的研究,即向18個月大的小鼠提供LAV-BPIFB4,證實了收縮功能和冠狀動脈血流儲備的改善,它被恢復到像中年小鼠記錄的水平。轉化為人類的情況,在老年小鼠身上看到的收縮指數的恢復將相當於將心臟的生物鐘倒轉10年以上。”
英國心臟基金會的副醫學主任James Leiper指出了這些新發現的非凡意義。沒有參與這項新研究的Leiper說,這些發現可能為扭轉老年人心臟老化的治療鋪平道路。
“我們的心臟功能會隨著年齡的增長而下降,但這項研究格外揭示了一個普遍存在於長壽者身上的基因變體可以阻止甚至逆轉小鼠的心臟老化,”Leiper說。”這仍然是早期階段的研究,但有朝一日可以提供一種革命性的方法來治療心力衰竭患者,甚至從一開始就阻止這種衰弱狀況的發生。”
來自布里斯托爾大學的保羅-馬德杜(Paolo Madeddu)是這項研究的共同第一作者,他謹慎地表示,不要過分誇大這些發現,在一種新的心臟療法進入臨床使用之前,還有很多工作要做。該研究的一些下一步將是探索施用BPIFB4蛋白是否直接改善小鼠的心臟健康,以及走向人類的早期試驗。
“我們的研究結果證實,健康的突變體基因可以逆轉老年人心臟性能的下降,”馬德杜說。”我們現在有興趣確定,給予蛋白質而不是基因是否也能發揮作用。基因療法被廣泛用於治療由不良基因引起的疾病。然而,基於蛋白質的治療比基因治療更安全、更可行”。
該研究發表在《心血管研究》雜誌上。