研究背景

衰老是机体功能进行性衰退的过程，也是心血管疾病、神经退行性疾病和癌症等重大人类疾病的首要风险因素。阐明衰老的关键分子调控机制，对于开发延缓衰老、促进健康老龄化的干预策略具有重要意义。此前该团队研究已发现CD44分子及其胞内结构域（CD44ICD）在血管内皮细胞和线虫中具有促进衰老的功能，但其发挥作用的分子网络尚未完全阐明。

文章概述

近日，河南工业大学生物工程学院张璐团队在Advanced Biology上报道了BCAP31和POLR1E在衰老调控中的关键作用。团队通过蛋白质组学筛选鉴定出与CD44ICD相互作用的候选蛋白，并结合线虫寿命实验，从中发现BCAP31和POLR1E两个此前未报道的衰老调控因子。

正文

CD44ICD与BCAP31和POLR1E存在相互作用，提示它们参与衰老调控。缺失BCAP31或POLR1E会缩短线虫寿命并加速年龄相关的功能衰退；而在人血管内皮细胞中，敲低这两个基因则会诱导早发性细胞衰老。这两个蛋白的表达水平在跨物种的衰老过程中均下降，表明二者为进化保守的衰老调控因子。

图1

研究发现，在线虫中敲低BCAP31或POLR1E的同源基因，会显著缩短寿命，并加速与衰老相关的功能衰退，包括运动能力下降、脂褐素积累、脂肪堆积、应激抵抗能力减弱以及自噬功能受损。

图2

图3

值得注意的是，BCAP31和POLR1E的蛋白水平在衰老过程的不同物种中均呈下降趋势——包括衰老的内皮细胞、老龄线虫以及老年小鼠的组织，其中BCAP31在心血管系统中的减少尤为显著。在人类血管内皮细胞中，敲降BCAP31或POLR1E同样提前诱发细胞衰老，而过表达这两个基因则能够抵抗衰老。这些结果共同表明，BCAP31和POLR1E为进化保守的衰老调控因子，为延缓年龄相关的血管功能衰退提供了新的潜在靶点。

图4

河南工业大学生物工程学院张璐教授和陈志强讲师为共同通讯作者，研究生李梦雨和郭镇源为论文的共同第一作者。

致谢：本研究得到国家自然科学基金（32070742, 32400624）、河南省自然科学基金（232300421030）、河南工业大学创新基金（2021ZKCJ16）及双一流学科建设计划（HAUTSYL2023KC05）的资助。

论文信息

Loss of BCAP31 or POLR1E Accelerates Aging in C. elegans and Is Linked to Senescence in Vascular Endothelium

Mengyu Li#, Zhenyuan Guo#, Yuwei Jiang, Lianghao Zhao, Yuxiang Zhang, Lingxin Meng, Chengzhi Ni, Zhiqiang Chen*, Lu Zhang*

Advanced Biology

DOI:10.1002/adbi.70146

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adbi.70146

期刊介绍

Advanced Biology是Wiley出版社旗下Advanced 系列期刊之一。Advanced系列是Wiley倾力打造的自主旗舰品牌，涵盖了各学科领域的优秀期刊。作为Advanced系列的第一本生命科学类期刊，Advanced Biology （IF:2.6）创刊于2017年，旨在成为生命科学领域具有国际影响力的原创成果发表平台，涵盖从分子到整个生命体以及更高尺度的生命科学研究。期刊致力于报道重要新颖具有广泛生物学意义的基础及应用研究，包括但不限于以下领域：细胞与分子生物学、系统生物学、合成生物学、组织工程与再生医药、生物技术与生物工程、免疫学、微生物学、结构生物学、神经生物学、癌症研究、发育生物学、遗传学与表观遗传学、生态系统与进化生物学等。作为Hybrid期刊，Advanced Biology为作者提供Gold Open Access发表选项。