近日，貴州醫科大學環境污染與疾病監控教育部重點實驗室教師王祺博士為第一作者，張愛華教授為通訊作者在國際期刊《總環境科學》（Science of The Total Environment；中科院一區，Top期刊）發表題為“SIRT1-mediated tunnelling nanotubes may be a potential intervention target for arsenic-induced hepatocyte senescence and liver damage”的研究論文。該研究得到了國家自然科學基金重點項目的支持。
砷是一種廣泛存在的環境毒物，其健康危害是全球性的公共衛生問題。砷暴露可引起嚴重的肝損傷，但由于其發生發展過程及影響因素復雜，致病機制仍不明了，限制了砷致肝損傷防治工作的開展。線粒體作為對外界環境最為敏感的細胞器之一，是細胞對外界有害刺激應激性反應的早期靶點，亦是參與疾病發生和發展的關鍵細胞器。線粒體功能障礙是導致細胞衰老進而引起肝損傷的重要原因之一。隧道納米管（Tunneling Nanotubes, TNTs）是一種在細胞之間形成的以纖維狀肌動蛋白（Fibros actin, F-actin）為骨架的膜結構，是細胞間實現線粒體轉移的重要介質，其可通過介導正常線粒體向受損細胞傳遞減輕細胞損傷。沉默信息調節因子2相關酶1（silent mating type information regulation 2 homolog 1, SIRT1）是調節線粒體功能、蛋白質穩態、炎癥反應等與衰老密切相關生理病理過程的關鍵基因，具有發揮抗氧化、抗炎、抗衰老等一系列功能。有限研究報道，SIRT1可通過維持F-actin穩態促進細胞遷移，然而SIRT1可否通過調控F-actin介導的TNTs形成，發揮其維持線粒體穩態及抗衰老作用，目前尚不清楚。
該研究通過構建砷誘導肝損傷大鼠模型及肝細胞衰老模型，發現砷可通過抑制肝臟和肝細胞SIRT1的表達及F-actin聚合，進而阻礙肝細胞間TNTs的形成及其介導的線粒體轉移，在砷誘導的線粒體功能障礙、細胞衰老和肝損傷中發揮關鍵作用；而上調SIRT1則可促進F-actin聚合及肝細胞間TNTs的形成，有效減輕砷所致的肝線粒體功能障礙及肝細胞衰老。該研究揭示了SIRT1在砷誘導肝細胞衰老及肝損傷中的重要調控作用，為深化認識砷致肝損傷機制提供了新見解，同時為砷致肝損傷靶向防治藥物的開發提供了研究基礎和科學依據。（來源：環境污染與疾病監控教育部重點實驗室 編輯：陳祥貴）
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.174502
