PTRF调控细胞衰老分子机制研究

细胞衰老是细胞进入一种不可逆的生长停滞状态，与衰老及衰老疾病密切相关。揭示细胞衰老的分子机理，对有效控制衰老、预防和治疗衰老相关疾病，探索肿瘤发生和发展的分子机制具有重要意义。本实验室利用定量蛋白质组学技术鉴定了多个衰老细胞相关蛋白，并发现PTRF蛋白在衰老细胞中过表达；过表达PTRF诱导成纤维细胞衰老，相反PTRF基因沉默可延缓细胞衰老。PTRF是胞膜窖（caveolae）形成和功能必需的蛋白质，其基因突变导致肌肉萎缩症和脂代谢异常，说明PTRF具有重要生理功能。胞膜窖结构提供了一个多种信号分子聚集的平台，参与许多细胞重要的生命活动，包括脂类代谢、物质运输、信号转导，肿瘤发生发展等。本项目拟深入研究PTRF蛋白在细胞衰老过程中所参与的信号通路；研究PTRF对胞膜窖形成和生理功能的调节作用，阐明PTRF蛋白调控细胞衰老的分子机制。探讨胞膜窖在衰老及衰老相关疾病中的作用及潜在的临床应用前景。

胞膜窖广泛分布于各种组织和细胞，参与脂类代谢,物质运输,信号转导等诸多生命活动,与衰老和肿瘤密切相关。胞膜窖的形成及功能机制尚未阐明。本项目研究发现: （1）胞膜窖关键蛋白PTRF在衰老细胞中和在老龄小鼠组织中过表达，在年轻细胞中PTRF主要定位于细胞核而在衰老细胞中则定位于细胞膜；（2）在年轻细胞中过表达PTRF可明显增加caveolae数目，并诱导成纤维细胞衰老，相反PTRF基因沉默可延缓细胞衰老；（3）实验结果显示衰老细胞中胞膜窖数量增多，我们发现PTRF与细胞生长因子PDGFR相互作用，抑制PDGFR信号通路，因此衰老细胞对生长因子或细胞凋亡信号不敏感的原因之一； （4）PTRF以及胞膜窖蛋白在人乳腺癌组织表达显著较低，说明胞膜窖在衰老及肿瘤中起重要作用；（5）我们制备PTRF转基因小鼠，发现PTRF转基因小鼠表现肥胖的性状。