深圳市人民醫(yī)院團隊發(fā)現(xiàn)促進退行性頸椎病減壓后血管生成的新靶點

退行性脊髓性頸椎病（DCM）是脊髓功能障礙的常見原因，盡管手術(shù)減壓可以阻止疾病進展并改善大多數(shù)患者的神經(jīng)功能，但仍有一部分患者的功能改善有限。脊髓灌注受損是DCM的病理標志，表明了恢復血流對改善神經(jīng)功能的重要性。2025年8月18日，深圳市人民醫(yī)院龍厚清、彭松林在Advanced Science（IF 14.1）上發(fā)表了題為“AGAPIR: A Novel PIWI-Interacting RNA Enhancing Post-Decompression Angiogenesis in Degenerative Cervical Myelopathy”的研究論文。研究發(fā)現(xiàn)了一種新型的PIWI相互作用RNA（piRNA）—AGAPIR，可以進一步改善DCM小鼠在手術(shù)減壓后的功能狀態(tài)，為piRNA指導的DCM治療策略提供了開創(chuàng)性的證據(jù)和新的見解。

· 維真助力 - AAV-BI30-AGAPIR、AAV-BI30-Ctrl
注射方式：尾靜脈注射
病毒用量：1×10^11 particles，200μL

研究結(jié)果
1、AGAPIR在體外促進血管生成
首先，作者利用慢性脊髓壓迫模型研究血管重塑動力學，發(fā)現(xiàn)慢性脊髓壓迫會導致內(nèi)皮細胞數(shù)量減少和代償性血管生成，手術(shù)減壓可以增強DCM小鼠的血管生成和運動恢復。隨后作者表征了脊髓中的piRNA譜，鑒定發(fā)現(xiàn)piRNA-DQ703900與血管生成相關(guān)，命名為AGAPIR。實驗表明PIWI-like蛋白1（PIWIL1）是piRNA的功能伴侶，與AGAPIR結(jié)合，在脊髓微血管內(nèi)皮細胞（SCMECs）中形成復合物，AGAPIR在SCMECs中高度表達。在減壓組和對照組中，AGAPIR在內(nèi)皮細胞呈差異表達模式，并通過評估AGAPIR在其他神經(jīng)細胞類型中的表達，發(fā)現(xiàn)其功能作用是內(nèi)皮細胞特有的，表明AGAPIR在減壓過程中是脊髓血管生成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。進一步在內(nèi)皮細胞中驗證AGAPIR的功能，發(fā)現(xiàn)AGAPIR過表達顯著促進了SCMECs的增殖、遷移以及血管生成，而AGAPIR的功能抑制顯著降低了增殖。使用OGD模型評估內(nèi)皮屏障功能，免疫熒光染色顯示，OGD治療顯著降低了Claudin5和ZO-1的熒光強度，而OGD/R聯(lián)合AGAPIR抑制給藥有效地恢復了這些緊密連接蛋白的表達。增殖、遷移、管形成和滲透性評估的結(jié)果一致表明，AGAPIR在體外增強了內(nèi)皮細胞的血管生成潛力。

2、AGAPIR通過調(diào)節(jié)USP18/HIF-1α軸促進血管生成
作者進一步研究了AGAPIR介導的血管生成的分子機制，利用測序及生物信息學分析預測AGAPIR的潛在靶基因。結(jié)果表明AGAPIR可能通過調(diào)節(jié)泛素依賴性蛋白質(zhì)降解途徑調(diào)節(jié)血管生成，USP18是SCMECs中AGAPIR的直接功能靶點。AGAPIR可能通過USP18的去泛素化活性調(diào)節(jié)HIF-1α的穩(wěn)定，而不是影響HIF-1α基因的表達。作者進一步探究了AGAPIR對USP18和HIF-1α的調(diào)節(jié)作用，并證實了USP18與HIF-1α的結(jié)合。使用蛋白質(zhì)合成抑制劑放線菌酮（CHX）研究了USP18敲低對SCMECs內(nèi)源性HIF-1α穩(wěn)定性的影響，確定了USP18是HIF-1α的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，通過選擇性去除Lys48連接的泛素鏈來保持穩(wěn)定性，從而防止蛋白酶體降解。USP18缺乏顯著損害了AGAPIR誘導的Claudin-5上調(diào)和促血管生成能力。以上結(jié)果表明，USP18通過穩(wěn)定HIF-1α和維持內(nèi)皮功能，成為AGAPIR血管生成作用的重要介質(zhì)。

3、AGAPIR改善DCM小鼠手術(shù)減壓后的血管生成和神經(jīng)功能恢復
作者建立了DCM小鼠模型，研究AGAPIR對體內(nèi)血管生成的影響。在減壓組中，小鼠從減壓手術(shù)后的第三天開始接受陰性對照或AAV-BI30-AGAPAR治療3天，AAV-BI30可以有效介導基因在脊髓內(nèi)皮細胞精準表達。免疫熒光染色顯示，相比于對照組，AAV-BI30-AGAPAR減壓組脊髓內(nèi)CD31陽性內(nèi)皮細胞的強度明顯更高，表明AGAPIR過表達促進了減壓小鼠模型中的血管生成。進一步評估AGAPAR對減壓后血脊髓屏障（BSCB）完整性的影響，AAV-BI30-AGAPAR治療的減壓小鼠脊髓組織中Claudin-5的熒光強度明顯高于接受陰性對照治療的小鼠，并減少了伊文思藍滲漏，表明AGAPAR有能力在減壓后恢復BSCB的完整性。肢體運動功能評估發(fā)現(xiàn)從減壓后第三周開始，與陰性對照組相比，AAV-BI30-AGAPAR治療的小鼠表現(xiàn)出顯著增強的運動恢復。至關(guān)重要的是，在旋轉(zhuǎn)桿測試期間，這種改善與同一治療組更好的平衡和運動協(xié)調(diào)相吻合。以上數(shù)據(jù)表明AGAPAR給藥顯著促進了手術(shù)減壓后小鼠DCM模型的神經(jīng)功能恢復。

小結(jié)

本研究表明，AGAPIR、USP18和HIF-1α在調(diào)節(jié)SCMECs中具有促血管生成作用。通過功能獲得和喪失研究，證明了AGAPIR過表達在DCM小鼠中的有益作用與手術(shù)減壓后脊髓血管生成增加有關(guān)。這些結(jié)果可以作為未來臨床研究的路線圖，以評估AGAPIR過表達對DCM患者手術(shù)減壓后的潛在治療效果。