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FOXG1激活自噬通路,促進(jìn)內(nèi)耳毛細(xì)胞存活,預(yù)防老年性耳聾

01

文章背景簡(jiǎn)介  

BACKGROUND INTRODUCTION

老年性耳聾,也稱為年齡相關(guān)性聽(tīng)力損失(AHL),是老年人群中的常見(jiàn)病,通常情況下65~75歲的老年人中,發(fā)病率可高達(dá)60%左右,隨著人口老齡化,其發(fā)病人群呈上升趨勢(shì)。AHL 對(duì)老年人的心理、身體和認(rèn)知有負(fù)面影響,并會(huì)導(dǎo)致老年人缺乏自信、焦慮和抑郁。不幸的是,AHL 的病因尚不完全清楚,可能是遺傳因素、噪聲暴露、耳毒性藥物和其他因素的綜合作用。

許多研究表明,活性氧(ROS)和線粒體結(jié)構(gòu)和功能異常也是老年人AHL的重要原因。ROS的產(chǎn)生主要發(fā)生在線粒體氧化呼吸鏈中,因此線粒體結(jié)構(gòu)和功能紊亂可導(dǎo)致線粒體ROS積累。這些活性氧自由基對(duì)蛋白質(zhì)、DNA等大分子造成破壞,進(jìn)而引發(fā)組織和器官的降解。線粒體DNA(mtDNA)容易受到各種氧自由基的攻擊,mtDNA的缺失和突變與聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的退行性變化直接相關(guān)。然而,線粒體DNA的常見(jiàn)缺失(mtDNA CD )突變導(dǎo)致聽(tīng)力系統(tǒng)退化的詳細(xì)機(jī)制仍不清楚。核轉(zhuǎn)錄因子在線粒體功能的調(diào)節(jié)中起重要作用,核轉(zhuǎn)錄因子基因FOX家族調(diào)控多種抗氧化基因和發(fā)育相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。FOXG1是Fox基因家族的重要成員,在耳蝸毛細(xì)胞(HCs)中表達(dá),通過(guò)多種信號(hào)通路在聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)發(fā)育中發(fā)揮重要作用。FOXG1調(diào)節(jié)細(xì)胞線粒體內(nèi)ATP合成代謝過(guò)程,并通過(guò)多種信號(hào)通路影響出生后耳蝸中HC的存活。然而,關(guān)于 FOXG1 在老年性耳聾耳蝸毛細(xì)胞變性中的功能或機(jī)制的報(bào)道很少。FOXG1 也被認(rèn)為可以調(diào)節(jié)線粒體能量代謝和生物合成,但尚不清楚阿司匹林是否通過(guò)影響 Foxg1 的表達(dá)來(lái)影響 HCs 的退化過(guò)程。

為了揭示 FOXG1 與自噬的關(guān)系,并闡明 FOXG1 在 AHL HC 變性過(guò)程中的作用和機(jī)制,2021年,華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院協(xié)和醫(yī)院Zu-Hong He等人在《Autophagy》雜志(IF 16.016;細(xì)胞生物學(xué)1區(qū))發(fā)表了題為“FOXG1 promotes aging inner ear hair cell survival through activation of the autophagy pathway”的文章。文章主要通過(guò)利用D-gal 誘導(dǎo)的模擬衰老大鼠模型和細(xì)胞模型,證實(shí)抑制FOXG1 顯著降低了自噬活性并導(dǎo)致 ROS 的積累和耳蝸 HCs 的凋亡增加,同時(shí)作者證明阿司匹林處理激活了 FOXG1 表達(dá)和自噬途徑,從而降低了 ROS 水平并抑制了細(xì)胞凋亡,最終促進(jìn)了衰老 HC 和 HC 樣 OC-1 細(xì)胞的存活。因此,F(xiàn)OXG1 可能是預(yù)防 AHL 中 HC 變性的新治療靶點(diǎn)。

02

所用到的主要方法

METHODS  

(1)細(xì)胞培養(yǎng)

(2)小干擾RNA在OC-1細(xì)胞中的表達(dá)

(3)質(zhì)粒構(gòu)建

(4)實(shí)時(shí)熒光PCR

(5)流式細(xì)胞術(shù)

(6)蛋白質(zhì)印跡

(7)免疫熒光

03

文章主要內(nèi)容摘要

ABSTRACT

該研究主要發(fā)現(xiàn) FOXG1 通過(guò)調(diào)節(jié)巨自噬/自噬在聽(tīng)覺(jué)退化過(guò)程中發(fā)揮重要作用。抑制FOXG1 降低了自噬活性并導(dǎo)致活性氧物質(zhì)的積累和隨后的耳蝸毛細(xì)胞凋亡。臨床研究發(fā)現(xiàn),阿司匹林通過(guò)調(diào)節(jié)自噬和線粒體功能,在防治各種疾病中發(fā)揮著重要作用。在該研究中發(fā)現(xiàn)阿司匹林增加了 FOXG1 的表達(dá),從而進(jìn)一步激活了自噬,減少了活性氧的產(chǎn)生,抑制了細(xì)胞凋亡,從而促進(jìn)了模擬衰老 HCs 和 HC樣 OC-1 細(xì)胞的存活。本研究通過(guò)自噬途徑證明了FOXG1轉(zhuǎn)錄因子在老年性耳聾毛細(xì)胞變性過(guò)程中的調(diào)節(jié)作用,為老年性聽(tīng)力損失的治療提供了新的分子途徑。


       原文標(biāo)題 : FOXG1激活自噬通路,促進(jìn)內(nèi)耳毛細(xì)胞存活,預(yù)防老年性耳聾

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