一个有缺陷的机械感知途径影响老雄鼠心中的纤维细胞到肌纤维细胞过渡

科学领域:

• 心血管生物学 心血管生物学
• 细胞机械生物学 细胞机械生物学
• 衰老研究研究 衰老研究

背景情况:

• 心脏纤维细胞通过机械感知与细胞外基质 (ECM) 相互作用,成熟为肌纤维细胞.
• 衰老的男性心脏表现出更硬的ECM,但肌纤维细胞发育受损.
• 机械感知元件的缺陷与与年龄有关的心脏功能障碍有关.

研究的目的:

• 调查男性心脏纤维细胞衰老中肌纤维细胞发育受损的基础分子机制.
• 为了确定关键的蛋白质和信号通路参与心脏纤维细胞机械感知.
• 为了比较老年男性与女性心脏纤维细胞的机械感知途径.

主要方法:

• 在年轻和年长的男性/女性心脏纤维细胞中分析了actin聚合,α-平滑肌肉actin (α-SMA) 和Kindlin-2表达.
• 通过siRNA介导的Kindlin-2的淘汰和过度表达.
• 药理上抑制细胞外信号调节激酶1和2 (ERK1/2).
• 2D和3D细胞培养实验.

主要成果:

• 年长的男性心脏纤维细胞显示了actin聚合,α-SMA和Kindlin-2表达的减少.
• 操纵年轻纤维细胞中的Kindlin-2水平诱导了衰老的表型;老纤维细胞中的过度表达逆转了缺陷.
• 在老男性纤维细胞中抑制过度活化的ERK1/2,挽救了actin聚合和α-SMA.
• 肯德林-2过度表达减弱的病理ERK1/2过度激活.
• 老女性心脏纤维细胞保持了一个功能性机械感知通路.

结论:

• 在老年男性心脏纤维细胞中发现了Kindlin/ERK/actin/α-SMA机械感知轴的缺陷组件.
• kindlin-2在调节心脏纤维细胞机械感知和肌纤维细胞成熟方面发挥着至关重要的作用.
• 功能障碍的ERK1/2信号传递有助于衰老的男性心脏中机械感知功能受损.
• 衰老影响心脏纤维细胞机械感知在两性之间不同.