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

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

  • 5:42 下午

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。

         在这项研究中，我们开发了一种单细胞快速捕获杂交测序 (scRaCH-seq) 方法，该方法通过长读测序，在捕获靶向转录本方面表现出高特异性和效率，允许深入分析目标基因的突变情况和转录本使用情况。

         该方法包括创建转录本捕获探针组，使用条形码引物进行文库制备和通过 Oxford Nanopore 技术平台进行高效测序。scRaCH-seq 还可以应用于已储存和标记的单细胞cDNA，这使得分析能够与现有的短读RNA测序数据结合。

 

探针设计策略

 

在我们对慢性淋巴细胞白血病 (CLL) 患者样本中 BTK 和 SF3B1 基因的研究中，我们高灵敏度地检测到了SF3B1异构体和突变。与短读单细胞RNA测序 (scRNA-seq) 数据的整合揭示了SF3B1突变CLL细胞中显著的基因表达差异，尽管它不影响venetoclax的疗效。scRaCH-seq能够研究多个基因的长读长转录本，使其成为单细胞基因组学研究的有力工具。

延展阅读:

单细胞RNA全序列研究更进一步 | scFAST-seq值得期待


scFAST seq是中国研发团队的创新型高通量单细胞RNA全序列转录组测序方法[2]，结合了具有高逆转录效率的半随机引物、模板切换和便捷的rRNA去除方法，可以在8小时内构建多达12000个细胞的全序列RNA文库。


scFAST seq具有检测RNA全序列的能力，是研究单细胞突变的理想方法，尤其是在与靶向测序结合后，scFAST-seq的检测性能明显提升。


结合伯科液相基因芯片靶向捕获技术（BOKE，TargetCap® Solid Tumor Fusion RNA-Cap Panel），对点突变KRAS G12S以及Deletion变异EGFR 19del的检测得到了明显改善，6.77%/28.5%(KRAS G12S)和30.53%/70.01%(EGFR 19del)，同时，仅为2.86%的BCR-ABL1融合变异也被检出。

参考资料

[1] Peng H, Jabbari JS, Tian L, et al. Single-cell Rapid Capture Hybridization sequencing reliably detects isoform usage and coding mutations in targeted genes. Genome Res. Published online March 14, 2025.

[2] https://doi.org/10.1101/2023.03.19.533382

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