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Adv. Sci. 深圳市人民医院龙厚清、彭松林发现piRNA-AGAPIR可以增强退行性颈椎病减压后的血管生成（AAV-BI30-脊髓内皮细胞））

作者：山东维真生物科技有限公司 2025-10-27T00:00 (访问量:1372)

<p>退行性脊髓性颈椎病（DCM）是脊髓功能障碍的常见原因，尽管手术减压可以阻止疾病进展并改善大多数患者的神经功能，但仍有一部分患者的功能改善有限。脊髓灌注受损是DCM的病理标志，表明了恢复血流对改善神经功能的重要性。2025年8月18日，深圳市人民医院龙厚清、彭松林在<span class="">Advanced Science</span>（IF 14.1）上发表了题为“AGAPIR: A Novel PIWI-Interacting RNA Enhancing Post-Decompression Angiogenesis in Degenerative Cervical Myelopathy”的研究论文。研究发现了一种新型的PIWI相互作用RNA（piRNA）—AGAPIR，可以进一步改善DCM小鼠在手术减压后的功能状态，为piRNA指导的DCM治疗策略提供了开创性的证据和新的见解。</p> <section> <section> <section> <section><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://img.medsci.cn/1384baaf42eff0c6e2b3060ea60de83ccf28633240c748d291aafd10d3fae9b3.jpg" width="600" /></section> </section> </section> </section> <section> <section> <section> <section> <section style="color: #ffffff;"> <p><span style="background-color: #ff6600; color: #000000;"><strong>·</strong><strong>  维真助力 - AAV ·</strong></span></p> </section> </section> </section> </section> </section> <section> <section> <section> <section> <section style="color: #3e3e3e;"> <p><strong>基因信息  </strong><span style="color: #000000;">AGAPIR：PIWI相互作用RNA</span></p> </section> </section> </section> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> <section> <section> <section style="color: #3e3e3e;"> <p><strong>实验动物  </strong><span style="color: #000000;">10周龄雄性C57BL/6小鼠</span></p> </section> </section> </section> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> <section> <section> <section style="color: #3e3e3e;"> <p><strong>病毒产品  </strong><span style="color: #000000;">AAV-BI30-AGAPIR、AAV-BI30-Ctrl</span></p> </section> </section> </section> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> <section> <section> <section style="color: #3e3e3e;"> <p><strong>注射方式  </strong><span style="color: #000000;">尾静脉注射</span></p> </section> </section> </section> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> <section> <section> <section style="color: #3e3e3e;"> <p><strong>病毒用量  </strong><span style="color: #000000;">1 × 10</span><sup style="color: #000000;">11</sup><span style="color: #000000;"> particles，200μL</span></p> </section> </section> </section> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> <section> <section style="color: #a0a0a0;"> <p style="text-align: center;">免疫荧光证实AAV-BI30介导的mCherry信号仅限于脊髓内皮细胞</p> </section> </section> <section> <p> </p> </section> </section> </section> <section> <section> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> </section> <section> <section style="color: #ffffff;"> <p><span style="background-color: #ff6600; font-size: 16px;"><strong>研究结果</strong></span></p> </section> </section> </section> <section> <p><strong>1、AGAPIR在体外促进血管生成</strong></p> </section> <p>首先，作者利用慢性脊髓压迫模型研究血管重塑动力学，发现慢性脊髓压迫会导致内皮细胞数量减少和代偿性血管生成，手术减压可以增强DCM小鼠的血管生成和运动恢复。随后作者表征了脊髓中的piRNA谱，鉴定发现piRNA-DQ703900与血管生成相关，命名为AGAPIR。实验表明PIWI-like蛋白1（PIWIL1）是piRNA的功能伴侣，与AGAPIR结合，在脊髓微血管内皮细胞（<span data-pm-slice="1 1 ["para",{"tagName":"section","attributes":{"style":"font-size: 15px;line-height: 1.8;box-sizing: border-box;font-style: normal;font-weight: 400;text-align: justify;color: rgb(62, 62, 62);"},"namespaceURI":"http://www.w3.org/1999/xhtml"},"para",{"tagName":"p","attributes":{"style":"white-space: normal;margin: 0px;padding: 0px;box-sizing: border-box;"},"namespaceURI":"http://www.w3.org/1999/xhtml"}]">SCMECs</span>）中形成复合物，AGAPIR在SCMECs中高度表达。在减压组和对照组中，AGAPIR在内皮细胞呈差异表达模式，并通过评估AGAPIR在其他神经细胞类型中的表达，发现其功能作用是内皮细胞特有的，表明AGAPIR在减压过程中是脊髓血管生成的关键调节因子。进一步在内皮细胞中验证AGAPIR的功能，发现AGAPIR过表达显著促进了SCMECs的增殖、迁移以及血管生成，而AGAPIR的功能抑制显著降低了增殖。使用OGD模型评估内皮屏障功能，免疫荧光染色显示，OGD治疗显著降低了Claudin5和ZO-1的荧光强度，而OGD/R联合AGAPIR抑制给药有效地恢复了这些紧密连接蛋白的表达。增殖、迁移、管形成和渗透性评估的结果一致表明，AGAPIR在体外增强了内皮细胞的血管生成潜力。</p> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> <section> <section style="color: #a0a0a0;"> <p style="text-align: center;">图1. AGAPAR在体外促进SCMECs的血管生成活性</p> </section> </section> <section> <p><strong>2、AGAPIR通过调节USP18/HIF-1α轴促进血管生成</strong></p> </section> <p>作者进一步研究了AGAPIR介导的血管生成的分子机制，利用测序及生物信息学分析预测AGAPIR的潜在靶基因。结果表明AGAPIR可能通过调节泛素依赖性蛋白质降解途径调节血管生成，USP18是SCMECs中AGAPIR的直接功能靶点。AGAPIR可能通过USP18的去泛素化活性调节HIF-1α的稳定，而不是影响HIF-1α基因的表达。作者进一步探究了AGAPIR对USP18和HIF-1α的调节作用，并证实了USP18与HIF-1α的结合。使用<span class="">蛋白质合成抑制剂</span>放线菌酮（CHX）研究了USP18敲低对SCMECs内源性HIF-1α稳定性的影响，确定了USP18是HIF-1α的关键调节因子，通过选择性去除Lys48连接的泛素链来保持稳定性，从而防止<span class="">蛋白酶体</span>降解。USP18缺乏显著损害了AGAPIR诱导的Claudin-5上调和促血管生成能力。以上结果表明，USP18通过稳定HIF-1α和维持内皮功能，成为AGAPIR血管生成作用的重要介质。</p> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> <section> <section style="color: #a0a0a0;"> <p style="text-align: center;">图2. AGAPIR通过调节USP18/HIF-1α轴促进血管生成</p> </section> </section> <p><strong>3、AGAPIR改善DCM小鼠手术减压后的血管生成和神经功能恢复</strong></p> <p>作者建立了DCM小鼠模型，研究AGAPIR对体内血管生成的影响。在减压组中，小鼠从减压手术后的第三天开始接受阴性对照或AAV-BI30-AGAPAR治疗3天，AAV-BI30可以有效介导基因在脊髓内皮细胞精准表达。免疫荧光染色显示，相比于对照组，AAV-BI30-AGAPAR减压组脊髓内CD31阳性内皮细胞的强度明显更高，表明AGAPIR过表达促进了减压小鼠模型中的血管生成。进一步评估AGAPAR对减压后<span class="">血脊髓屏障</span>（BSCB）完整性的影响，AAV-BI30-AGAPAR治疗的减压小鼠脊髓组织中Claudin-5的荧光强度明显高于接受阴性对照治疗的小鼠，并减少了<span class="">伊文思蓝</span>渗漏，表明AGAPAR有能力在减压后恢复BSCB的完整性。肢体运动功能评估发现从减压后第三周开始，与阴性对照组相比，AAV-BI30-AGAPAR治疗的小鼠表现出显著增强的运动恢复。至关重要的是，在旋转杆测试期间，这种改善与同一治疗组更好的平衡和运动协调相吻合。以上数据表明AGAPAR给药显著促进了手术减压后小鼠DCM模型的神经功能恢复。</p> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> <section> <section style="color: #a0a0a0;"> <p>图3. AGAPAR增强DCM减压后血管生成和功能恢复</p> </section> </section> <section> <section> <section> <section> <section> <section></section> </section> </section> </section> </section> <section> <section style="color: #ffffff;"> <p style="text-align: left;"><span style="background-color: #ff6600; font-size: 16px;"><strong>小结</strong></span></p> </section> </section> </section> <section> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://img.medsci.cn/a5e55f2cad1e762fe308e480e9c8cd43a1cf57b5fdff0db94fb3111902387750.jpg" width="400" /></p> <p>本研究表明，AGAPIR、USP18和HIF-1α在调节SCMECs中具有促血管生成作用。通过功能获得和丧失研究，证明了AGAPIR过表达在DCM小鼠中的有益作用与手术减压后脊髓血管生成增加有关。这些结果可以作为未来临床研究的路线图，以评估AGAPIR过表达对DCM患者手术减压后的潜在治疗效果。</p> </section>

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