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脂质代谢在维持细胞稳态中发挥重要作用。在多种哺乳动物细胞中,脂质储存在称为脂滴(LD)的细胞内结构中。

LD核心部分由中性脂质组成,周围是单层磷脂和多种蛋白质。其中,最丰富和最具特征的是外周磷脂(PLINs)。在PLINs中,PLIN2被认为是LDs生物发生和脂肪分解调节的基础,是不同组织和细胞类型脂质代谢的关键参与者。

最近的研究发现PLIN2在调节和维持线粒体功能中作用重大,线粒体功能障碍又与细胞衰老密切相关。然而,PLIN2下调是否会诱导细胞衰老目前尚不清楚。

2024年4月22日,来自意大利博洛尼亚大学的Stefano Salvioli教授团队在Aging Cell杂志发表题为“Downregulation of PLIN2 in human dermal fibroblasts impairs mitochondrial function in an age-dependent fashion and induces cell senescence via GDF15”的文章。

该文章发现人真皮成纤维细胞中PLIN2的下调会以年龄依赖的方式损害线粒体功能,并通过GDF15诱导细胞衰老。

首先,研究人员确定了PLIN2和PLIN3是唯一在人原代真皮成纤维细胞(hDFs)中表达的PLINs,并观察到只有PLIN2对脂质过载敏感,并负责将脂质堆积到LD中。有趣的是,当PLIN2下调时,油酸(OA)诱导的脂质积累受损。

随后的研究发现PLIN2下调会损害线粒体呼吸,有趣的是,该效应仅在年轻人的hDFs(yhDFs)中可见,而老年人的hDFs(ohDFs)没有观察到这种现象。

进一步研究发现,PLIN2下调显著诱导了yhDFs细胞衰老。由于线粒体功能障碍导致GDF15表达增加,研究人员随后探究了PLIN2下调导致的细胞衰老是否由GDF15介导。

通过检测yhDFs中GDF15 KD以及PLIN2和GDF15的双KD (PLIN2 + GDF15 KD)对细胞衰老的影响,发现当只下调GDF15 时,未观察到细胞衰老的显著增加。有趣的是,PLIN2和GDF15同时下调消除了细胞衰老的诱导,这表明GDF15的表达是触发PLIN2诱导的细胞衰老的基础。

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总而言之,该研究证实了LD在细胞生物学中的新兴作用,并且发现人真皮成纤维细胞中PLIN2的下调会以年龄依赖的方式损害线粒体功能,并通过GDF15诱导细胞衰老。

参考文献:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/acel.14111