南通大学陈罡教授团队报道一个促进脊髓损伤后运动功能恢复的新靶点

来自中国南通大学陈罡团队的最新研究发现，多嘧啶束结合蛋白敲低可在体外有效地将原代小鼠脊髓反应性星形胶质细胞重编程为运动神经元样细胞；且在体内脊髓损伤小鼠模型中，多嘧啶束结合蛋白敲低也可在不破坏胶质瘢痕整体结构的情况下适度降低反应性星形胶质细胞的密度，增加损伤区域附近的运动神经元样细胞数量，并有效减少损伤区域附近的细胞死亡，最终促进脊髓损伤小鼠运动功能的恢复。
脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统疾病。脊髓损伤后，损伤部位的运动神经元大量丢失，同时星形胶质细胞反应性增生并形成致密的胶质瘢痕。调节胶质瘢痕的密度和补充损伤区域的运动神经元对于脊髓损伤修复至关重要。多嘧啶束结合蛋白是一种参与神经发生的核糖核酸结合蛋白。有研究发现在帕金森病和衰老小鼠模型中，多嘧啶束结合蛋白敲低可补充大脑中的神经元，并逆转小鼠的运动表型。
此次，陈罡等首先在体外利用病毒搭载的短发夹RNA和反义寡核苷酸来敲低多嘧啶束结合蛋白的表达，成功地将小鼠脊髓反应性星形胶质细胞重编程为运动神经元样细胞。紧接着在脊髓损伤小鼠模型中，发现多嘧啶束结合蛋白敲低不仅可补充损伤区域附近的运动神经元样细胞，还可适度降低胶质瘢痕的密度，并最终促进运动功能的恢复。这一结果预示着多嘧啶束结合蛋白敲低可能是一种有前途的治疗脊髓损伤的策略。
这项成果撰写的文章发表在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2023年2期。
文章摘要：脊髓损伤后，病灶核心处可形成以纤维细胞和小胶质细胞介导的纤维化瘢痕，且由于星形胶质细胞的活化和增殖，在纤维化瘢痕周围可形成胶质 瘢痕。同时，损伤部位存在大量神经元缺失。调节胶质瘢痕的密度和补充损伤区域的运动神经元对于脊髓损伤修复至关重要。多嘧啶束结合蛋白是一种RNA结合蛋白，可在神经发生中起重要作用。此次实验首先在体外利用病毒搭载的短发夹RNA和反义寡核苷酸来敲低多嘧啶束结合蛋白的表达，成功地将小鼠脊髓反应性星形胶质细胞重编程为运动神经元样细胞。而后在压迫性脊髓损伤小鼠模型中，腺相关病毒短发夹RNA敲低多嘧啶束结合蛋白可增加损伤区域附近的运动神经元样细胞数量，还促进小鼠运动功能的恢复；而反义寡核苷酸敲低多嘧啶束结合蛋白的表达，不仅可以改善脊髓损伤小鼠的运动功能恢复，补充损伤区域周围的运动神经元样细胞，而且在不破坏其整体结构的情况下适度降低胶质瘢痕的密度。这一结果预示着多嘧啶束结合蛋白敲低可能是一种有前途的治疗脊髓损伤的策略。
文章关键词：脊髓修复；星形胶质细胞；胶质瘢痕；多嘧啶束结合蛋白；神经发生；神经元样细胞；运动神经元样细胞；运动功能；短发夹RNA；反义寡核苷酸
文章来源：Yang RY, Chai R, Pan JY, Bao JY, Xia PH, Wang YK, Chen Y, Li Y, Wu J, Chen G (2023) Knockdown of polypyrimidine tract binding protein facilitates motor function recovery after spinal cord injury. Neural Regen Res 18(2):396-403.