AMPK:连接HIV-1潜伏期和Hutchinson-Gilford早衰综合征的共同作用机制

虽然HIV-1(导致艾滋病的病毒)和哈钦森-吉尔福德早衰综合征(一种罕见的遗传性疾病,表现出儿童加速衰老的症状)之间似乎不太可能有任何联系,在试图重新激活病毒以警告免疫系统其存在(即“休克和杀死方法”)期间,潜伏(即休眠)HIV-1基因组的剪接是由相同的剪接因子(ASF/SF2和SRp55)控制的,其活动导致Hutchinson-Gilford早衰综合征中LMNA基因的选择性剪接功能失调。AMPK是一种由许多天然化合物(如白藜芦醇和黄连碱)以及二甲双胍激活的主要代谢调节因子,它是T细胞活化和潜在HIV-1再激活所必需的,但也通过上调p32来控制剪接因子ASF/SF2的活性,AMPK的激活将导致LMNA基因中选择性剪接的潜在纠正和潜在HIV-1的再激活。引人注目的是,由于正常人类与早衰患者通过使用LMNA基因中相同的隐剪接位点产生相同的突变早衰蛋白,AMPK的激活也会导致正常衰老人类中早衰蛋白的产生减少。此外,雷帕霉素(一种已被证明可以延长几种动物模型生物寿命的化合物)和萝卜硫素(一种大量存在于西兰花芽中的天然化合物)都被证明可以通过自噬(一种处理细胞中受损蛋白质的系统)增加细胞中突变早衰蛋白的清除。由于AMPK和p32已被证明对自噬都是必不可少的,如果不是必不可少的,激活AMPK不仅会通过改变LMNA基因的选择性剪接来减少progerin的产生,还会通过诱导自噬来增加突变的progerin的清除。

资料来源:《细胞核与衰老:诱人的线索和充满希望的承诺》中的“哈钦森-吉尔福德早衰综合征”。脚手架P,戈登L, Misteli T.公共科学图书馆生物学卷2005年3月11日,“hiv发芽的颜色”,图片来源:C. Goldsmith。内容提供者:CDC/ C. Goldsmith, P. Feorino, E. L. Palmer, W. R. McManus。

资料来源:《细胞核与衰老:诱人的线索和充满希望的承诺》中的“哈钦森-吉尔福德早衰综合征”。脚手架P,戈登L, Misteli T.公共科学图书馆生物学卷2005年3月11日,“hiv发芽的颜色”,图片来源:C. Goldsmith。内容提供者:CDC/ C. Goldsmith, P. Feorino, E. L. Palmer, W. R. McManus。

事实上,类似的化合物已被证明既能重新激活潜伏的HIV-1,又能在早衰症的研究中证明有效(如法尼基转移酶抑制剂)。考虑到广泛的化合物也被证明可以重新激活潜伏的HIV-1(例如蛋白酶体抑制剂,可可提取物,etoposide等),很可能这些化合物中的许多都通过诱导细胞应激的共同脱靶机制聚集并激活AMPK。

识别一种将早衰症中功能失调的选择性剪接与HIV-1的潜在根除联系起来的共同作用机制是前所未有的。AMPK活化作为一种常见的脱靶作用机制(通过细胞应激诱导),将许多不同的药物类别和自然产生的化合物联系起来,这同样值得注意,它可能将看似不同的疾病状态联系起来,如不孕症、HIV-1、癌症和Hutchinson-Gilford早衰综合征。

出版

潜伏感染HIV-1病毒库的再激活和通过AMPK激活纠正LMNA基因的异常选择性剪接:连接HIV-1潜伏期和Hutchinson-Gilford早衰综合征的共同作用机制
芬利J
医学假说。2015年9月

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