Nature子刊 | 中国研究团队发现延缓中老年肌肉老化的关键分子- SIRT5

骨骼肌约占体重的40%,占全身蛋白质的50%至75%,是身体的关键组成部分。骨骼肌逐渐丧失肌肉质量和力量是骨骼肌衰老的显著特征,这可能加剧和诱发肌少症,是老年人跌倒和骨折的危险因素。虽然运动和饮食可以维持肌肉质量,但目前针对性的治疗方法还比较缺乏,以预防或减缓骨骼肌衰老和肌少症的进展。

 

了解骨骼肌衰老的潜在机制,对开发对抗年龄相关肌肉衰退及相关疾病的创新策略至关重要。

 

获取充足、年龄匹配且健康的人类骨骼肌样本受伦理因素限制。非人灵长类动物(NHP)骨骼肌在解剖学和生理学上与人类骨骼肌相似,为研究灵长类动物肌肉衰老提供了一种可行的替代方案,其肌纤维类型、神经肌肉接头和代谢途径与人类相似。

 

在一项新近发表在Nature Metabolism期刊的研究中,中国团队通过多组学分析灵长类动物,找到了调控骨骼肌衰老的一个关键分子SIRT5。该研究还开展基于SIRT5的基因疗法,动物实验表明表达SIRT5改善了雄性小鼠的年龄相关性骨骼肌退化。

 

研究选取了4~6岁(大约人类20岁)的年轻组和18~21岁(大约人类70岁)的老年组食蟹猴,多维度比较了他们的表型、转录组以及蛋白组的差异。其中,SIRT5表达下调最为显著,研究还发现,人肌管中SIRT5缺乏会加速细胞衰老,并加重炎症反应。

         SIRT5属于“长寿”蛋白sirtuin家族成员,SIRT5与多种病理生理状况有关,包括心血管疾病和癌症。此外,SIRT5还参与多种代谢过程,例如糖酵解、脂肪酸代谢和尿素循环。然而,其与灵长类动物骨骼肌老化的关系之前尚未明确。

 

在分子机制方面,通过一系列生化实验,研究发现了TBK1是SIRT5天然底物。SIRT5通过脱琥珀酰化TBK1的137位赖氨酸,从而使 BK1去磷酸化,抑制下游炎症通路。

 

 

在雄性小鼠骨骼肌基因治疗中,使用SIRT5慢病毒载体可增强其体能,并减轻年龄相关肌肉功能障碍。

 

这项研究揭示了骨骼肌衰老的分子机制,并表明SIRT5-TBK1 通路是抗击年龄相关骨骼肌退化的潜在靶点。总而言之,该研究结果增强了对骨骼肌衰老机制的理解,并为对抗骨骼肌退行性变的基因治疗方法铺平了道路。

 

 

 

参考资料

1.Qian Zhao et al., SIRT5 safeguards against primate skeletal muscle ageing via desuccinylation of TBK1. Nature Metabolism (2025)

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