現(xiàn)在，由南佛羅里達大學健康 (USF Health)研究人員領導的一項新的臨床前研究確定，衰老心臟中的 Sirtuin 1 (SIRT1) 和 Sirtuin 3 (SIRT3) 水平下降，破壞了心肌細胞(心肌細胞)收縮的能力響應缺血再灌注損傷(也稱為再灌注損傷)。此外，研究人員報告說，與年齡相關的 SIRT1 和 SIRT3 缺乏會通過改變線粒體動力學來損害心臟功能，線粒體動力學在代謝健康和炎癥反應中起著重要作用。

研究結果于7 月 3 日在線發(fā)表在Aging Cell 上。

“我們發(fā)現(xiàn)與年齡相關的線粒體動力學變化是由 SIRT1/SIRT3 缺乏引起的，特別是在心肌細胞中，”USF Health Morsani 醫(yī)學院外科教授、首席研究員Ji Li 博士說。“您需要大量存在 SIRT1 和 SIRT3 才能保持心臟中的線粒體動態(tài)健康。否則，心臟的泵血功能就會變弱。”

線粒體產生驅動活細胞中幾乎所有過程所需的能量。心肌細胞含有比任何其他細胞都多的線粒體，因為心臟需要大量能量來持續(xù)向全身輸送血液。穩(wěn)定的線粒體動力學在線粒體的不斷分裂(裂變)和合并(融合)之間保持健康的平衡，并有助于確保這些被稱為細胞“動力室”的特殊結構的質量。

再灌注是急性心臟病發(fā)作后的一種常見治療方法，可將血流(以及氧氣)恢復到因血栓阻塞冠狀動脈而受損的心臟區(qū)域。矛盾的是，在一些患者中，這種必要的血運重建程序會引發(fā)對初始心臟病發(fā)作部位周圍心肌組織的進一步損傷。目前沒有有效的療法來預防再灌注損傷。

為了幫助分析心臟線粒體對缺血再灌注應激的反應，USF Health 研究人員刪除了小鼠心臟心肌細胞中的 SIRT1 或 SIRT3，并通過限制血流檢查了線粒體對缺血應激的反應。研究人員發(fā)現(xiàn)，缺乏心肌細胞 SIRT3 的小鼠心臟中的線粒體比具有完整 SIRT3 的小鼠心臟更容易受到再灌注應激的影響。這些基因敲除小鼠的心臟線粒體動力學(包括線粒體的形狀、大小和結構)在生理上與保留心臟 SIRT3 的老年野生型(正常)小鼠相似。

此外，當引入缺血再灌注應激時，去除 SIRT1 或 SIRT3 的年輕小鼠的心肌細胞收縮明顯較弱，并表現(xiàn)出類似衰老的心臟功能障礙。從本質上講，如果沒有 SIRT1/SIRT3，這些原本健康的年輕小鼠的心臟看起來和行為都像老心臟。