Aging and Disease:SIRT2通过调控血管平滑肌细胞衰老延缓易损斑块进展——来自安贞医院冠心病中心的思考与探索丨科研快讯
发布时间:2026-06-18   
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第五十三期




导语



北京安贞医院吴小凡教授团队围绕去乙酰化酶Sirtuin 2(SIRT2)与血管平滑肌细胞(VSMC)衰老之间的关系开展研究,首次在VSMC特异性过表达SIRT2的小鼠模型中,探索SIRT2对易损斑块(VP)稳定性的影响及其分子机制。研究发现,VSMC特异性过表达SIRT2可显著延缓VSMC衰老,减少衰老相关分泌表型(SASP)因子的释放,增强斑块稳定性;其机制主要通过AMPK/FOXO3a信号通路实现。此外,研究进一步证实白藜芦醇通过SIRT2-AMPK-FOXO3a轴发挥抗VSMC衰老作用


相关研究成果以"SIRT2 Delays Vulnerable Plaque Progression by Modulating Vascular Smooth Muscle Cell Senescence"为题,发表于国际衰老与疾病权威期刊Aging and Disease。北京安贞医院张乐丽为第一作者,吴小凡教授为通讯作者。


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研究背景




急性冠脉综合征(ACS)仍是全球范围内急性心血管死亡的主要原因之一。易损斑块的破裂是ACS的核心病理基础,其典型特征为薄纤维帽(≤65μm)和大面积坏死核心。斑块稳定性主要取决于纤维帽厚度和坏死核心大小,而纤维帽主要由VSMC和细胞外基质(ECM)构成。衰老的VSMC向SASP转变,分泌大量基质金属蛋白酶(MMPs),降解胶原纤维等ECM成分,导致纤维帽变薄,进而促进易损斑块形成与破裂。


Sirtuins(SIRTs)是一类NAD⁺依赖型去乙酰化酶,在衰老、凋亡、炎症等生理病理过程中发挥重要作用。已有研究表明,在Sirtuins家族中,SIRT2在人类主动脉中的表达水平最高,且在衰老小鼠主动脉VSMC中显著下调。然而,相较于SIRT1、SIRT3和SIRT6,SIRT2在心血管衰老,尤其是VSMC衰老及易损斑块形成中的作用仍不明确。


研究方法





动物实验:本研究采用VSMC特异性SIRT2过表达腺相关病毒尾静脉注射ApoE⁻/⁻小鼠,4周后通过左颈动脉部分结扎联合高脂饮食8周建立易损颈动脉斑块模型。研究分为三组:Vehicle组、AAV-NC组、AAV-Sirt2组,每组6只。通过超声影像评估斑块形成,采用HE染色、Masson染色、油红O染色评估斑块形态,利用SA-β-gal染色联合α-SMA免疫组化检测VSMC衰老,通过免疫组化和免疫荧光检测SASP因子(MMP-2、IL-1β、TNF-α)及衰老标志物(P16、P21)表达。


细胞实验:分离原代小鼠VSMC,采用H₂O₂诱导VSMC衰老模型。通过慢病毒构建SIRT2过表达的VSMC,使用SIRT2特异性抑制剂AGK2和AMPK抑制剂BAY-3827进行干预。采用SA-β-gal染色评估细胞衰老程度,Western blot检测SIRT2、P16、P21、AMPK、p-AMPK、FOXO3a、p-FOXO3a蛋白表达,ELISA检测SASP因子(MMP-2、IL-1β、TNF-α)水平。


主要研究成果





1. SIRT2过表达显著延缓小鼠颈动脉易损斑块形成


该研究首先利用VSMC特异性AAV9过表达SIRT2的小鼠易损斑块模型,评估SIRT2对斑块稳定性的影响。超声结果显示,AAV-Sirt2组小鼠颈动脉Vmax、IMT和EI均显著降低。病理染色进一步表明,SIRT2过表达使斑块总面积、脂质核心面积及脂质含量显著减少,而纤维帽面积、胶原含量及胶原/脂质比值显著增加。


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图1:SIRT2 延缓小鼠易损斑块形成
A:实验时间线。B:左颈动脉长轴微超声代表性图像。C-E:Vmax(C)、IMT(D)和 EI(E)的定量分析。F:免疫荧光染色显示 SIRT2(红色)与α-SMA(绿色)共定位,箭头所指为SIRT2阳性的VSMC。G:VSMC中SIRT2表达水平的定量分析。


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图2:SIRT2对小鼠易损斑块及VSMC的影响
A:颈动脉整体及其横切面的代表性显微图像,分别进行HE、Masson三色和油红O染色。B:SA‑β‑gal 染色(蓝色)联合α‑SMA免疫组化(棕色)的代表性图像。蓝色为衰老细胞,棕色为 VSMC,两者共定位即表示衰老的VSMC。C-I:动脉粥样硬化病变面积(C)、纤维帽面积占比(D)、脂质核心面积占比(E)、纤维帽/脂质核心比值(F)、胶原含量(G)、脂质含量(H)以及胶原/脂质比值(I)的定量结果。J:衰老VSMC比例的定量分析。


2. SIRT2过表达显著延缓VSMC衰老


SA-β-gal染色联合α-SMA免疫组化显示,AAV-Sirt2组斑块内衰老VSMC比例显著降低。免疫组化结果显示,SASP因子(MMP-2、IL-1β、TNF-α)水平显著下降。免疫荧光双染进一步证实,AAV-Sirt2组VSMC中衰老标志物P16和P21表达显著降低


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图3:SIRT2对易损斑块内VSMC的SASP因子及衰老标志物的影响
A:MMP‑2、IL‑1β和TNF‑α免疫组化代表性图像。B-D:MMP‑2(B)、IL‑1β(C)和 TNF‑α(D)阳性面积占斑块总面积百分比的定量分析。E:免疫荧光染色显示P16(红色)与α‑SMA(绿色)共定位,箭头指示P16阳性的VSMC。F:VSMC中P16表达的定量分析。G:免疫荧光染色显示P21(红色)与α‑SMA(绿色)共定位,箭头指示P21阳性的VSMC。H:VSMC中P21表达的定量分析。


在体外H₂O₂诱导的VSMC衰老模型中,SIRT2过表达同样减少了衰老VSMC数量,降低了P16、P21及SASP因子水平;而SIRT2特异性抑制剂AGK2则进一步加重VSMC衰老。


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图4:SIRT2对原代VSMC衰老的影响
A、G:各实验组SA‑β‑gal染色的代表性图片。B、H:衰老VSMC比例的定量分析。C、I:Sirt2、P16、P21及β‑actin的Western blot结果。D-F、J-K:以β‑actin为内参,对Sirt2(D)、P16(E、J)和 P21(F、K)表达的定量分析。L-Q:ELISA检测TNF‑α(L、O)、MMP‑2(M、P)和IL‑1β(N、Q)的浓度。


3. SIRT2通过AMPK/FOXO3a通路调控VSMC衰老


机制研究发现,SIRT2过表达显著增加VSMC中AMPK和FOXO3a的磷酸化水平;而AMPK特异性抑制剂BAY-3827可逆转SIRT2的抗衰老效应。提示SIRT2通过激活AMPK/FOXO3a通路延缓VSMC衰老


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图5:SIRT2通过AMPK/FOXO3a通路调控VSMC衰老并延缓易损斑块形成
A、C:小鼠颈动脉中p‑AMPK(A)或 p‑FOXO3a(C)(红色)与α‑SMA(绿色)共定位的免疫荧光代表性图像。箭头指示p‑AMPK或p‑FOXO3a阳性的VSMC。B、D:VSMC中p‑AMPK(B)和p‑FOXO3a(D)表达水平的定量分析。E、J:各实验组 AMPK、p‑AMPK、FOXO3a、p‑FOXO3a 及β‑actin的Western blot结果。F-I、K-N:AMPK(F、K)、p‑AMPK(G、L)、FOXO3a(H、M)和 p‑FOXO3a(I、N)表达的定量分析。


4. 白藜芦醇通过SIRT2-AMPK-FOXO3a轴延缓VSMC衰老


与H₂O₂组相比,白藜芦醇(RESV)处理组SIRT2蛋白水平显著升高,AMPK和FOXO3a磷酸化增强,衰老VSMC比例减少,P16、P21表达及SASP因子水平显著降低。而联合使用SIRT2抑制剂AGK2后,白藜芦醇的保护作用被部分逆转。上述结果表明,白藜芦醇以SIRT2依赖性方式延缓VSMC衰老


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图6:白藜芦醇以 SIRT2 依赖性的方式减轻VSMC衰老
A:各实验组SA‑β‑gal染色代表性图片。B:衰老VSMC比例的定量分析。C:Sirt2、P16、P21 及β‑actin 的 Western blot 结果。D-F:Sirt2(D)、P16(E)和 P21(F)表达的定量分析。G-I:ELISA 检测 TNF‑α(G)、MMP‑2(H)和 IL‑1β(I)的浓度。J:AMPK、p‑AMPK、FOXO3a、p‑FOXO3a 及 β‑actin 的 Western blot 结果。K-N:AMPK(K)、p‑AMPK(L)、FOXO3a(M)和 p‑FOXO3a(N)表达的定量分析。


综上,该研究揭示了SIRT2-AMPK-FOXO3a信号轴在调控VSMC衰老及延缓易损斑块形成中的核心作用。


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图7:SIRT2调控VSMC衰老延缓易损斑块形成的机制示意图


创新点





1. 首次在VSMC特异性过表达SIRT2的小鼠易损斑块模型中,系统阐明SIRT2对VSMC衰老及斑块稳定性的调控作用。


2. 首次揭示SIRT2通过AMPK/FOXO3a信号通路延缓VSMC衰老,进而增强斑块稳定性的分子机制。


3. 首次证实白藜芦醇通过SIRT2-AMPK-FOXO3a轴发挥抗VSMC衰老作用,为靶向SIRT2的药物筛选提供了理论依据。


总结与展望





本研究发现,VSMC特异性过表达SIRT2可显著延缓VSMC衰老,增强斑块稳定性,其机制主要通过AMPK/FOXO3a信号通路实现。白藜芦醇通过SIRT2-AMPK-FOXO3a轴延缓VSMC衰老。该发现揭示了SIRT2作为VSMC衰老关键调控因子的新功能,为延缓易损斑块进展及预防ACS提供了新的治疗靶点。


需要指出的是,本研究尚缺乏人体易损斑块组织的直接验证,未来仍需开展前瞻性、多中心临床研究,进一步明确SIRT2的临床转化潜力。


吴小凡教授团队表示,未来将继续围绕SIRT2调控血管衰老、斑块稳定性及ACS机制开展系列研究,进一步推动新型靶点的识别和冠心病精准防治。


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北京安贞医院冠心病中心


北京安贞医院冠心病中心为国内首批专注于冠心病系统化诊疗的专科中心,是国家心血管病临床医学研究中心核心单元、国家卫健委冠心病介入诊疗培训基地及中国胸痛中心示范单位。年冠脉介入手术量近4万例,关注冠心病的临床与基础研究,致力于推动冠心病的规范化培训与诊疗。


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作者简介

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吴小凡 教授

  • 主任医师、教授,博士研究生导师

  • 现任首都医科大学附属北京安贞医院冠心病中心副主任、心脏内科综合科主任、冠心病中心十区主任。

  • 长期聚焦冠心病临床与基础研究,在冠脉精准介入诊疗、易损斑块机制及临床转化领域取得系列成果。

  • 主持国家级/省部级课题10余项,以第一或通讯作者发表学术论文70余篇,获省部级科技奖励1项及省部级以上荣誉称号3项。

  • 兼任中华医学会心血管病学分会腔内影像学学组委员、美国心脏病学会委员、国家药监局器审中心评审专家等学术职务。


作者简介

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张乐丽 医生

  • 医学硕士,2026年毕业于首都医科大学内科学,师从吴小凡教授。

  • 长期围绕冠心病临床与基础研究,重点关注血管平滑肌细胞衰老与易损斑块形成机制。

  • 在读期间参与多项国家级、省部级科研项目,以第一作者发表SCI论文2篇。


来源:Zhang L, Guo P, Wang Y, Qin Z, Zou Y, Zhao W, Wu X. SIRT2 Delays Vulnerable Plaque Progression by Modulating Vascular Smooth Muscle Cell Senescence. Aging and disease, 10.14336/AD.2026.0063. Advance online publication. https://doi.org/10.14336/AD.2026.0063


审校:GXM

排版:siqili&lvnan





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