目的: 全身性生长激素受体敲除(GHR -/-)可延长寿命,但也会导致不良后果。脂肪组织作为生长激素(GH)的关键靶点,可能参与衰老过程,但其潜在机制尚不明确。本研究旨在探讨脂肪组织特异性GHR缺失如何影响多系统衰老,重点关注代谢健康和认知功能。
方法: 我们构建了脂肪组织特异性生长激素受体敲除(Ad-GHRKO)小鼠,并评估了包括认知功能、肌肉骨骼完整性和代谢谱在内的健康寿命参数。通过组织学和蛋白质分析检测了脂肪组织重塑和炎症情况。皮下白色脂肪组织转录组学分析鉴定了基因表达变化。通过蛋白质印迹和体外实验阐明了AMPK-SIRT1-Ac-PPARγ通路在代谢弹性和衰老中的作用。
结果: Ad-GHRKO小鼠表现出更长的健康寿命,认知能力增强,肌肉力量和骨量增加,且寿命呈延长趋势。机制上,GHR基因敲除重塑了脂肪组织,减少了与年龄相关的脂质重分布,恢复了葡萄糖稳态,并形成了一个低炎症、高可塑性的脂肪库。这种重编程主要通过激活AMPK-SIRT1-Ac-PPARγ通路增强了全身代谢弹性。AMPK抑制剂消除了这些益处,证实了其关键作用。
结论: 我们的研究结果表明,脂肪组织特异性生长激素(GH)信号拮抗是一种调节开关,它能够重新校准GH和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)作用之间的局部平衡,从而重编程脂肪组织,促进衰老过程中系统代谢的协调恢复。这种组织靶向策略规避了全身GH/IGF-1抑制相关的发育和内分泌限制。脂肪组织特异性生长激素受体(GHR)消融不仅延长寿命,还能通过维持代谢稳态、保持多系统功能完整性以及减少与年龄相关的炎症和纤维化重塑,促进更健康的衰老。总而言之,这些结果凸显了一种潜在的、可转化的方法来缓解与年龄相关的代谢和认知衰退。