近日,生物工程學院細胞功能調控與化學干預團隊張璐教授課題組在Nature子刊Nature Communications上發表題為“CD44 connects autophagy decline and ageing in the vascular endothelium”的研究成果(https://www.nature.com/articles/s41467-023-41346-y)。該項長達十余年的研究工作詳細解析了CD44作為“橋梁分子”關聯自噬減退、血管衰老及壽命的功能。張璐教授和2020級碩士研究生楊培長為論文的共同第一作者,張璐教授為通訊作者,生物工程學院為唯一通訊單位。
自噬減退被認定為機體衰老的標志之一。血管內皮細胞持續暴露于循環的血液中,易受各種危險因素攻擊,特別容易老化受損。然而,引發血管內皮細胞自噬減退的核心分子事件遠未搞清,導致臨床上缺乏潛在的干預靶點。該項研究發現,多功能黏附分子CD44伴隨增齡積累在血管內皮細胞中,通過其胞內結構域(CD44ICD)和STAT3互作,阻礙自噬核心PtdIns3K復合物的裝配以及活性,抑制自噬。利用CRISPR基因編輯技術敲除CD44能夠改善血管內皮細胞衰老表型;反之,在小鼠血管內皮細胞特異性敲入CD44ICD直接導致動物“喪失青春”,甚至顯著縮短壽命。激活自噬能夠逆轉CD44ICD引發的早衰。進一步研究發現CD44調節自噬、衰老以及壽命的功能在秀麗隱桿線蟲中高度保守。心腦血管疾病是我國居民致殘、致死的首要病因。血管老化是機體衰老的標志性特征,也是引發血管病變的“罪魁禍首”。該研究成果為延緩血管衰老、改善機體健康提供了新策略和新靶點。


論文節選
張璐教授課題組多年來持續專注于自噬調控機制的研究以及小分子自噬調節劑的開發,先后在國際頂級期刊ACS NANO、Autophagy等發表研究成果。團隊自主研發的新型晚期自噬抑制劑CA-5f已被MedChemExpress、GLPBIO等生命科學產品供應商銷售,服務廣大科研工作者。
該研究工作得到國家自然科學基金(32070742和31471296)以及河南省自然科學基金優秀青年基金(232300421030)等項目的資助。該成果是細胞生物學領域的重要突破,對生物學學科的內涵建設和國際學術影響力的提升,促進學校“雙一流”創建具有重要意義。