神经元SPI1抑制通过下调Rassf10增强脊髓损伤后的轴突再生

背景：脊髓损伤（SCI）后的轴突再生受到脊髓神经元内在抑制特性的阻碍。转录因子SPI1（PU.1）在髓系细胞中的作用已被充分确立，但其在神经元中，特别是在调控轴突发生中的功能，仍不明确。近期单细胞测序研究的数据表明，SPI1在脊髓神经元中明确表达。因此，我们旨在探究SPI1对轴突生长的影响及其潜在分子机制。方法：利用原代培养的大鼠脊髓神经元、CRISPR/Cas9介导的斑马鱼SPI1突变以及大鼠脊髓半切术后神经元特异性AAV9–shRNA递送，来操控SPI1表达。采用RNA-seq、荧光素酶报告基因实验、ChIP–qPCR和Cut&Tag实验来鉴定并验证Rassf10为SPI1的候选靶基因。在体外和体内评估损伤后轴突生长和功能恢复。结果：神经元SPI1表达在脊髓发育过程中逐渐下降，但在SCI后显著上调。SPI1敲低促进轴突生长，而SPI1过表达显著降低轴突长度。转录组分析揭示Rassf10是SPI1的靶基因，随后通过荧光素酶报告基因、ChIP–qPCR和Cut&Tag实验结果得到验证。在体内，斑马鱼spi1突变和大鼠神经元特异性SPI1敲低促进了SCI后轴突再生和功能恢复，表现为GAP43、NF200和5-HT表达显著增加以及运动功能改善，与对照动物相比。SPI1或Rassf10的缺失增加了p-p38丝裂原活化蛋白激酶水平并促进轴突生长，而p38抑制消除了这些效应。结论：SPI1通过转录激活Rassf10表达来损害轴突生长和再生长，这种抑制作用由p38 MAPK信号传导的抑制所介导。这些发现表明，靶向SPI1–Rassf10通路是改善SCI后神经修复的一种有前景的治疗策略。