Nat Communi:浙江大学陈淑洁/王良静发现NAT10蛋白是推动细胞老化的关键,抑制它可延缓衰老、治疗老年肠炎
来源:iNature 2026-03-12 09:12
本研究发现,mRNAN4‑乙酰胞苷(ac⁴C)修饰及其特异性修饰酶N‑乙酰转移酶10(NAT10)是调控人结肠上皮细胞衰老的关键分子。
肠道衰老以细胞衰老与黏膜自我更新失衡为特征,增加了对老年性溃疡性结肠炎(UC)的易感性,而其潜在机制仍然难以捉摸。
2026年3月1日,浙江大学陈淑洁、王良静共同通讯在Nature Communications(IF=15.7)在线发表题为Targeting NAT10 alleviates colonic senescence and elderly-onset colitis by disrupting N4-acetylation of DYRK1A的研究论文。本研究发现,mRNAN4‑乙酰胞苷(ac⁴C)修饰及其特异性修饰酶N‑乙酰转移酶10(NAT10)是调控人结肠上皮细胞衰老的关键分子。
敲低NAT10可在体外显著缓解人结肠上皮细胞衰老,并在体内减轻老年小鼠的类器官及肠道衰老。通过ac⁴C修饰转录组测序,研究证实:NAT10通过ac⁴C修饰稳定DYRK1AmRNA,进而驱动结肠上皮细胞衰老。
此外,NAT10与DYRK1A在老年溃疡性结肠炎患者组织中显著上调,并与疾病严重程度呈正相关。敲低NAT10、使用NAT10或DYRK1A抑制剂均可缓解老年小鼠结肠炎。综上所述,调控NAT10介导的RNAac⁴C修饰可逆转肠道衰老,为老年起病型结肠炎提供新型治疗策略。

衰老以器官生理功能与细胞功能进行性下降为特征,最终导致病理性改变。衰老相关的肠道改变包括黏液层变薄、肠道通透性增加以及肠道干细胞功能受损。既往研究表明,衰老相关的肠道退行性变化参与老年啮齿类动物结肠炎的发病过程。
与此一致,近期流行病学调查显示,溃疡性结肠炎(UC)存在第二个发病高峰,约10%~20%的病例发生于60岁以上人群,老年UC患者的治疗选择常受合并症限制。此外,老年起病型UC患者对生物制剂治疗的应答往往不佳,且不良反应风险升高。除免疫调节剂与生物制剂外,靶向肠道衰老是缓解老年起病型UC的一种极具前景的策略。
肠道上皮细胞(IECs)构成抵御环境毒素与病原体的重要屏障。细胞衰老以细胞增殖永久性停滞及凋亡缺陷为特征,是细胞对多种亚致死性内源性及外源性应激的应答。多种因素参与驱动细胞衰老,包括DNA修复障碍、线粒体功能异常、蛋白质稳态失衡及表观遗传调控改变。
表观遗传是连接基因型与表型的可逆机制,在响应环境刺激、调控衰老进程中发挥重要作用。其中,RNA修饰作为一种重要的表观转录组机制,可精细调控基因表达,通过调节mRNA稳定性与翻译效率,使细胞能够快速应答并以能量高效的方式适应环境。
迄今为止,已鉴定出超过170种RNA修饰,其中约10种在哺乳动物转录组的mRNA中得到验证。mRNA的ac⁴C修饰可调控RNA稳定性与翻译效率。近期研究揭示mRNA ac⁴C修饰在生长、发育及肿瘤发生等多种生物学过程中具有重要意义。然而,mRNA ac⁴C修饰在调控细胞衰老及衰老相关疾病中的作用仍鲜有报道。

NAT10与DYRK1A在老年结肠组织及老年UC组织中表达上调(摘自nature communications)
本研究发现,mRNA ac⁴C修饰及其已知的唯一修饰酶N‑乙酰转移酶10(NAT10)在结肠上皮细胞中显著上调,并阐明了二者在结肠上皮细胞衰老中的作用。NAT10以RNA ac⁴C修饰依赖的方式稳定DYRK1A mRNA,进而促进结肠上皮细胞衰老。
值得注意的是,Nat10/Dyrk1a轴在结肠衰老中发挥关键作用,并可作为缓解老年小鼠结肠炎的治疗靶点。临床研究显示,NAT10与DYRK1A在老年溃疡性结肠炎患者病变组织中表达上调,且与更严重的疾病状态相关。综上所述,这些结果表明靶向NAT10介导的RNAac⁴C修饰可逆转结肠细胞衰老并缓解老年起病型溃疡性结肠炎。
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-70220-w
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