EZH2在衰老细胞中表达下调引起Netrin-1表达增加进而促进交感神经轴突生长

交感神经在一些疾病动物模型和老年小鼠模型组织中呈现发芽生长和密度增加的趋势。这提示，交感神经与衰老密切相关。本研究采用免疫组织化学检测老年小鼠肝、肺、脾组织和人结肠腺瘤组织衰老模型中交感神经标记蛋白酪氨酸羟化酶（TH）的表达情况。结果证实，衰老组织中的交感神经密度显著增加。然而，目前对衰老组织的这种生物学改变机制尚不明确。本研究以人成纤维细胞系2BS为实验材料，经转录组测序发现，分泌性轴突导向因子导蛋白-1在衰老细胞中上调表达。ELISA和实时定量PCR结果显示，在博来霉素、离子射线、癌蛋白RasV12过表达所诱导的早衰及复制性衰老的2BS细胞中，导蛋白-1的蛋白质和mRNA表达量均比年轻对照组高。DNA损伤反应（DNA damage response,DDR）是调控衰老细胞分泌蛋白质表达的重要途径。为明确导蛋白-1在衰老细胞的上调表达是否与DDR相关，使用小分子化合物抑制DDR的重要效应分子ATM（ataxia telangiectasia mutated）和CHK2（checkpoint kinase 2）在博来霉素诱导的衰老2BS细胞中的活性。ELISA和实时定量PCR结果显示，与博来霉素诱导衰老组相比，阻断衰老细胞中的DDR活性未引起导蛋白-1表达水平的改变。提示导蛋白-1在衰老细胞中的表达不依赖于DDR途径。Western印迹检测发现组蛋白甲基转移酶EZH2在衰老细胞中的蛋白质表达明显少于年轻细胞；实时定量PCR结果表明使用小分子化合物抑制EZH2在年轻细胞中的活性引起导蛋白-1表达增加；CHIP实验检测发现，EZH2对年轻细胞的导蛋白-1启动子区DNA片段富集显著而在衰老细胞未见富集。以上结果提示EZH2在衰老细胞中的下调表达是导蛋白-1表达增加的重要原因。大鼠DRG与衰老细胞共培养结果证实，衰老细胞对交感神经具有导向作用，并且该现象依赖于导蛋白-1的分泌。根据以上结果得出结论，导蛋白-1在衰老细胞中的上调表达不依赖于DDR途径而与EZH2的下调表达相关，衰老细胞通过分泌导蛋白-1促进交感神经轴突定向生长。本研究为深入探讨衰老相关疾病的发生机制以及防治提供了新线索，具有一定的科学意义和潜在的转化应用价值。

Down-regulated Expression of EZH2 in Senescent Cells Leads to Increased Netrin-1 and thereby Promotes Sympathetic Axon Growth