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内皮细胞衍生的外泌体参与调控褪黑素抑制血管钙化及衰老

褪黑素对于血管钙化及衰老的保护作用


现代社会,睡眠问题困扰着许多人,而褪黑素作为一种与睡眠息息相关的物质,受到了广泛关注。但褪黑素并不是治疗失眠的常规药物,在我国褪黑素仅被允许作为保健食品原料使用,保健功能限定为改善睡眠。

研究发现褪黑素可通过有效调节氧化应激、炎症反应、代谢活动和血压等途径来预防和改善心血管危险因素。

近日,国家代谢性疾病临床医学研究中心、中南大学湘雅二医院代谢内分泌科袁凌青教授团队在国际著名期刊Bioactive Materials上在线发表题名为“Vascular wall microenvironment: endothelial cells original exosomes mediated melatonin-suppressed vascular calcification and vascular ageing in a m6A methylation-dependent manner”的重要研究成果。主要介绍了血管壁微环境中内皮细胞源性外泌体通过m6A依赖方式介导褪黑素抑制血管钙化和衰老。

血管钙化就是在血管壁上形成了骨骼样物质。“钙化”不是短时间内完成的,有许多内在外在的因素,如激素、细胞因子、酶和蛋白质等共同参与了这一过程。血管分为三层,从外到里分别是外膜、中膜和内膜,当钙盐不断沉积其上,久而久之就会“钙化”。内膜钙化的典型特征,是长“斑块”;中膜钙化多发生在糖尿病患者、尿毒症患者身上。目前认为“血管钙化”是心脑血管疾病及不良事件的独立预后因素。

研究表明,血管钙化患者的心血管事件以及死亡率更高。动脉钙化作为血管老化的一种独特表型,现已被证明是一种活跃的、全身调节的生物过程。目前针对于动脉钙化和衰老的治疗手段有限。因此深入探寻其发病机制,寻找潜在的干预靶点,具有重大的现实意义。

研究中,课题组通过单细胞测序数据分析发现:冠心病患者体内的内皮细胞和血管平滑肌细胞存在密切联系。并且在冠心病患者的内皮细胞中,褪黑素受体会出现显著下降,这说明褪黑素介导的内皮细胞-血管平滑肌细胞信号交换,会参与到血管疾病的发生和发展。接着,该团队发现:在冠心病患者的血管壁中,内皮细胞-血管平滑肌细胞存在活跃的信息交换,即内皮细胞能够通过外泌体将信号分子递送到血管平滑肌细胞之中。

有趣的是,他们还观察到:褪黑素能够促使 miR-302d-5p 富集到内皮细胞分泌的外泌体之中,并能被毗邻的血管平滑肌细胞摄取,从而针对血管平滑肌细胞起到抑制衰老和抑制钙化的作用。

并通过相关验证初步证实:褪黑素刺激内皮细胞来源的外泌体,确实能够影响血管平滑肌细胞衰老和钙化标志物的表达。即褪黑素能够通过刺激内皮细胞源性外泌体,从而针对血管平滑肌细胞发挥作用。

接着,该团队通过模型小鼠实验证实了这一规律:即褪黑素能够处理内皮细胞源性外泌体的抑制血管衰老和抑制血管钙化功能,从而能为利用褪黑素来治疗血管衰老和血管钙化带来更多理论依据。

这不仅为褪黑素在减轻血管衰老和血管钙化中的应用提供了新方向,也为研究褪黑素在治疗血管钙化和治疗血管衰老上的作用奠定了重要理论基础,更为褪黑素在抗衰老领域的临床应用提供了坚实依据。