近日，我室教师王祺博士为第一作者，张爱华教授为通讯作者在国际期刊《总环境科学》（Science of The Total Environment；中科院一区，Top期刊）发表题为“SIRT1-mediated tunnelling nanotubes may be a potential intervention target for arsenic-induced hepatocyte senescence and liver damage”的研究论文。该研究得到了国家自然科学基金重点项目的支持。

砷是一种广泛存在的环境毒物，其健康危害是全球性的公共卫生问题。砷暴露可引起严重的肝损伤，但由于其发生发展过程及影响因素复杂，致病机制仍不明了，限制了砷致肝损伤防治工作的开展。线粒体作为对外界环境最为敏感的细胞器之一，是细胞对外界有害刺激应激性反应的早期靶点，亦是参与疾病发生和发展的关键细胞器。线粒体功能障碍是导致细胞衰老进而引起肝损伤的重要原因之一。隧道纳米管（Tunneling Nanotubes, TNTs）是一种在细胞之间形成的以纤维状肌动蛋白（Fibros actin, F-actin）为骨架的膜结构，是细胞间实现线粒体转移的重要介质，其可通过介导正常线粒体向受损细胞传递减轻细胞损伤。沉默信息调节因子2相关酶1（silent mating type information regulation 2 homolog 1, SIRT1）是调节线粒体功能、蛋白质稳态、炎症反应等与衰老密切相关生理病理过程的关键基因，具有发挥抗氧化、抗炎、抗衰老等一系列功能。有限研究报道，SIRT1可通过维持F-actin稳态促进细胞迁移，然而SIRT1可否通过调控F-actin介导的TNTs形成，发挥其维持线粒体稳态及抗衰老作用，目前尚不清楚。

该研究通过构建砷诱导肝损伤大鼠模型及肝细胞衰老模型，发现砷可通过抑制肝脏和肝细胞SIRT1的表达及F-actin聚合，进而阻碍肝细胞间TNTs的形成及其介导的线粒体转移，在砷诱导的线粒体功能障碍、细胞衰老和肝损伤中发挥关键作用；而上调SIRT1则可促进F-actin聚合及肝细胞间TNTs的形成，有效减轻砷所致的肝线粒体功能障碍及肝细胞衰老。该研究揭示了SIRT1在砷诱导肝细胞衰老及肝损伤中的重要调控作用，为深化认识砷致肝损伤机制提供了新见解，同时为砷致肝损伤靶向防治药物的开发提供了研究基础和科学依据。