circHIPK3通过作为支架招募泛素连接酶降解HuR来预防心肌衰老

背景：衰老是导致心血管疾病发生的主要老化过程，但其潜在分子机制在很大程度上仍未知。原因之一是缺乏合适的动物模型。我们旨在生成心肌细胞特异性的衰老动物模型，揭示潜在机制，并开发针对衰老相关心功能障碍的新疗法。方法：采用circHIPK3的获得/缺失功能方法来探讨circHIPK3在心肌细胞衰老中的作用。为了研究circHIPK3在心脏衰老中的机制，我们生成了心肌细胞特异性、他莫昔芬诱导的circHIPK3敲除（CKO）小鼠。我们还应用了多种分析，包括PCR、Western blot、核质蛋白提取、免疫荧光、超声心动图、RNA免疫沉淀分析、RNA pull-down分析和共免疫沉淀。结果：我们的新型CKO小鼠表现出更差的心脏功能、circHIPK3表达降低和心脏端粒长度缩短。与对照小鼠相比，CKO小鼠心脏中衰老诱导因子p21的水平显著升高，存活率较差。在体外，circHIPK3过表达使心肌细胞中p21的水平显著降低，而circHIPK3沉默使其升高。我们发现circHIPK3是p21 mRNA结合蛋白HuR和E3泛素连接酶β-TrCP的支架。circHIPK3沉默减弱了HuR与β-TrCP之间的相互作用，减少了HuR泛素化，并增强了HuR与p21 mRNA之间的相互作用。此外，我们发现注射人脐带间充质干细胞来源的外泌体（UMSC-Exos）的小鼠表现出circHIPK3水平升高，p21水平降低，端粒长度延长，心脏功能良好。然而，UMSC-Exos的这些有益作用被circHIPK3沉默所抑制。结论：我们成功生成了用于衰老研究的心肌细胞特异性CKO小鼠。我们的结果表明，circHIPK3的缺失导致心肌细胞衰老加剧和心脏功能下降。作为支架，circHIPK3在细胞质中增强了E3泛素连接酶β-TrCP与HuR的结合，导致HuR的泛素化和降解，并降低p21活性。此外，UMSC-Exos通过递送circHIPK3发挥抗衰老和心脏保护作用。这些发现为开发针对衰老相关心功能障碍的新疗法铺平了道路。