解偶联蛋白2对线粒体氧化损伤诱导端粒依赖性衰老的影响

大量分子机制参与了细胞衰老，而衰老过程具有随机性，端粒和端粒酶机制是衰老谜图中重要的一页。氧化性DNA损伤是复制性衰老的关键因素，本组前期工作证实，线粒体解偶联蛋白2（UCP2）能调节线粒体功能并减少其ROS生成，强烈提示UCP2与衰老调节有关。本课题作为对UCP2的延续性研究，以端粒依赖性途径作为崭新切入点，体外观察高表达UCP2对氧化应激下血管平滑肌细胞线粒体功能、DNA完整性、端粒酶逆转录酶（TERT）和端粒片段长度以及TERT在线粒体定位的改变，探讨有关机制（NF-κB信号通路、原癌基因myc和fos的表达、P53基因影响、Src激酶家族依赖的酪氨酸磷酸化的差异）；同时运用基因敲除和转基因技术，观察高表达UCP2基因动物的自然寿命以及高氧化应激过程中衰老相关基因、端粒和端粒酶活性的变化。研究成果可望对细胞端粒依赖性衰老有更深层次的认识，同时为涉及细胞衰老相关性疾病的治疗提供新思路。

大量分子机制参与了细胞衰老，而衰老过程具有随机性，端粒和端粒酶机制是衰老谜图中重要的一页。氧化性DNA 损伤是复制性衰老的关键因素，本组前期工作证实，线粒体解偶联蛋白2（UCP2）能调节线粒体功能并减少其ROS 生成，强烈提示UCP2 与衰老调节有关。本课题作为对UCP2 的延续性研究，以端粒依赖性途径作为崭新切入点，体外观察了高表达UCP2 对氧化应激下血管内皮细胞线粒体功能、DNA 完整性、端粒酶逆转录酶（TERT）和端粒片段长度以及TERT 在线粒体定位的改变，探讨有关机制（NF-κB 信号通路、原癌基因myc 和fos 的表达、P53 基因影响、Src 激酶家族依赖的酪氨酸磷酸化的差异）。我们研究结果显示：1、高表达UCP2可以抑制氧化应激下线粒体ROS水平，降低氧化应激下线粒体的膜电位水平和细胞凋亡率。2、高表达UCP2会促进TERT的表达和抑制细胞的衰老。3、随着干预AngII浓度的增高，TERT、UCP2、P-erk、P-Akt、myc、fos、P65、P53的表达水平都有显著升高，提示我们在体外培养的细胞在一定浓度AngII造成的氧化应激条件下可以通过激活多种通路和原癌基因来维持细胞的增殖和活力。4、在氧化应激下通过PI3K/Akt抑制剂阻断Akt通路后TERT表达显著降低，同时发现UCP2、myc、fos、p65、p53的表达的降低，推测Akt可能是激活TERT的关键通路，Akt的激活作用涉及到了多种原癌基因，这其中myc和fos可能是TERT的重要激活因子。在抑制的同时发现p-erk的显著表达，并根据衰老细胞染色数目减少的情况，我们推测在Akt通路阻断的情况下，信号大量通过erk通路传导，从而维持细胞的增殖活性。5、高表达UCP2时，TERT，P-erk,P-Akt,P65,P53的表达显著增加,而对myc，fos的表达影响不大。总之我们的研究推测高表达UCP2可能通过erk和Akt激活myc和P65基因，从而达到激活TERT活性，维持了端粒稳定性和细胞的增殖活性，而Akt通路可能是激活TERT关键通路，myc、P65可能是TERT激活的直接因子。