获得欧盟资助的研究人员正在探索海豚动脉如何随着年龄保持健康,希望能找到改善人类心血管健康的新途径。
作者:杰西卡·贝尔特罗
在攻读博士学位期间,雅拉·贝尔纳尔多·德·基罗斯研究大型鲸类的死亡原因时,对这些海洋哺乳动物不患动脉粥样硬化或其他与年龄相关的动脉疾病的现象产生了浓厚的兴趣。
作为潜水员,她对潜水对动脉功能的影响非常了解。每次潜水都会导致血流和氧气水平迅速变化,长此以往可能会对动脉造成压力。
“如果进化使得鲸鱼的动脉能够抵御衰老呢?这或许能部分解释为什么这些哺乳动物能活得如此长久,”现任西班牙拉斯帕尔马斯大学的生物学家贝尔纳尔多·德·基罗斯说。
为了更深入地探讨这个想法,她联系了美国科罗拉多大学博尔德分校的心血管和动脉衰老领域的权威教授道格拉斯·西尔斯。他立刻看到了她假设的潜力。
他们的合作促成了一项为期三年的研究项目,叫做动脉衰老,该项目由欧盟的玛丽·居里行动计划资助。
该项目的核心是一个引人入胜的想法。海洋哺乳动物——经过数百万年的进化,能够承受深海潜水的极端压力——可能已经发展出自然机制来保护它们的动脉免受衰老的损害。
这一发现可能对预防人类心血管疾病有重要意义。
“心血管疾病是欧洲自然死亡的首要原因,而衰老是主要的不可改变的风险因素。你可以改善饮食或多锻炼,但衰老是无法阻止的,”协调这项欧盟资助研究的伯纳尔多·德·基罗斯说,该研究从2021年6月持续到2024年5月。
因为动脉功能随着年龄的增长不可避免地下降,寻找预防或减缓这一过程的方法,可能是降低心血管疾病风险的关键所在。
为了验证这一假设,伯纳尔多·德·基罗斯和科罗拉多大学博尔德分校的团队开发了一种新方法来研究血液如何影响动脉。他们将来自年轻和老年小鼠的孤立颈动脉暴露于不同来源的血清,以观察血清对动脉功能的影响。
作为第一步,团队测试了小鼠血清的效果。
“在接触到老鼠的血清后,年轻的动脉功能下降,几乎与老动脉的表现相同,”伯纳尔多·德·基罗斯说。
有趣的是,反过来也成立。当老动脉与年轻老鼠的血清一起培养时,它们的功能得到了改善,表现得就像年轻一样。
这位生物学家接着用人类血清做了同样的实验,结果也差不多。
这是一个重要的发现。它证实了循环系统中存在的因素——血液中发现的分子,无论是有益的(例如抗氧化剂)还是有害的(例如促炎化合物)——在动脉健康中发挥着重要作用。
在项目的最后一个关键阶段,伯纳尔多·德·基罗斯测试了来自宽吻海豚的血清——这是最容易获取和研究的鲸类物种之一,涵盖了多个年龄段。
“与我们在老鼠和人类血清中看到的不同,宽吻海豚血清的动脉功能始终保持良好。即使老鼠的动脉与老海豚的血清一起培养,它们的功能依然保持健康,”她解释道。
这些结果被美国生理学会称为“具有开创性”。“这些发现表明,老海豚的血液中保留了类似年轻时的生物活性因子,”西尔斯说。
伯纳尔多·德·基罗斯和西尔斯进行的研究为心血管科学开辟了令人兴奋的新方向。
“未来研究的一个关键目标是识别导致这一现象的具体因素,”西尔斯说。
目前尚不清楚海豚血清为何具有这种保护作用。是这是否是因为存在支持动脉功能的特定有益分子?还是因为缺少通常导致衰老的有害物质?
“我们的目标是对血液中存在的蛋白质,以及与不同血清孵育后由动脉产生的蛋白质进行大规模研究,以识别其中的机制,”伯纳尔多·德·基罗斯说。
为了进一步推动这项研究,伯纳尔多·德·基罗斯与比利时根特大学儿科心脏病学和心脏遗传学副教授劳拉·穆伊诺·莫斯克拉教授合作。
多年来,Muiño Mosquera 一直在研究马凡综合征,这是一种动脉过早或加速老化的疾病。
“我们希望这两种研究方法的结合能够帮助揭示动脉老化背后的关键机制以及潜在的预防策略,”Bernaldo de Quirós 说。
目前,加那利群岛的实验正在进行,比利时的样本收集也在顺利进行,研究人员正在为更大规模的国际研究做准备。
如果早期结果确认他们的初步发现,Bernaldo de Quirós 和 Muiño Mosquera 计划申请更多的欧盟研究资金,以扩大合作。
他们的目标是找出是什么让海豚的动脉保持年轻的,并将这些知识应用于对抗人类的心血管疾病。
“这只是个开始而已,”Bernaldo de Quirós 说。“如果我们能理解保护海豚免受动脉老化的自然机制,我们或许有一天也能找到新的方法来保护人类的健康。”
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