综述：解码椎间盘退变的病理力学：从机制到治疗新视野

《Journal of Advanced Research》：Decoding intervertebral disc degeneration pathomechanics: from mechanisms to therapeutic horizons

本文系统阐述了轻度创伤性脑损伤（mTBI）后Snapin通过调节H2S代谢稳态影响组织蛋白酶D（CTSD）成熟过程，进而触发神经元PANoptosis（泛凋亡）的新型分子机制。研究通过动物实验证实，靶向Snapin-H2S-CTSD信号轴可显著改善mTBI后的神经功能障碍，为临床治疗提供了潜在新靶点。

　　

Snapin表达在mTBI后神经元中显著上调

通过建立小鼠轻度创伤性脑损伤模型，研究发现皮质和海马区神经元中Snapin蛋白表达在损伤后呈现动态变化，在12小时至3天内显著升高。免疫荧光双标染色证实Snapin主要与神经元标志物NeuN共定位，而与星形胶质细胞标志物GFAP和小胶质细胞标志物Iba-1共定位较少，表明mTBI后Snapin的上调具有神经元特异性。

AAV-shSnapin抑制mTBI诱导的神经元PANoptosis

利用腺相关病毒介导的Snapin条件性敲低技术，研究证实干扰Snapin表达可显著降低PANoptosis相关标志蛋白水平。Western blot结果显示，凋亡相关蛋白（Caspase-3、Bax）、焦亡相关蛋白（NLRP3、Caspase-1、GSDMD、ASC、IL-1β）和坏死性凋亡相关蛋白（RIP1、RIP3）在TBI-AAV-shSnapin组中表达均明显下调。免疫荧光染色进一步验证了Caspase-3、GSDMD和RIP1在神经元中的共定位现象，表明Snapin是调控mTBI后神经元PANoptosis的关键上游因子。

Snapin通过结合CBS调控H₂S稳态

机制探讨发现，Snapin与胱硫醚β合酶（CBS）存在直接相互作用。分子对接和免疫共沉淀实验证实两者结合在mTBI后增强。硫离子选择性电极检测显示，mTBI后内源性H₂S水平显著降低，而AAV-shSnapin干预可部分恢复H₂S含量。使用H₂S合成抑制剂AOAA可逆转AAV-shSnapin的神经保护作用，证实H₂S是Snapin下游的关键效应分子。

H₂S通过S-硫巯基化抑制CTSD成熟

研究首次发现H₂S可通过S-硫巯基化修饰调控CTSD前体（pro-CTSD）的成熟过程。改良生物素转换实验显示，mTBI后pro-CTSD的S-硫巯基化水平降低，而外源性H₂S供体NaHS处理可恢复该修饰。Western blot分析表明，H₂S和CTSD抑制剂pepstatin A均能抑制成熟CTSD（m-CTSD）的表达，但仅H₂S可影响pro-CTSD的翻译后修饰，提示二者通过不同机制调控CTSD活性。

抑制m-CTSD减轻神经功能障碍

行为学实验表明，pepstatin A或NaHS治疗可显著改善mTBI小鼠的运动协调能力（钢丝悬挂实验、平衡木测试）、缓解焦虑样行为（旷场实验）、提升识别记忆（新物体识别）和空间学习记忆能力（Morris水迷宫）。组织学检查显示，治疗组小鼠脑组织缺损体积减小，星形胶质细胞和小胶质细胞活化减弱，神经炎症反应得到有效控制。

结论与展望

本研究揭示了Snapin-H₂S-CTSD信号轴在mTBI后神经元PANoptosis中的核心调控作用。该通路不仅阐明了溶酶体功能异常与程序性细胞死亡之间的内在联系，还为临床治疗提供了多个潜在干预靶点。针对Snapin的基因干预、H₂S稳态的恢复或CTSD活性的抑制，均可能成为改善mTBI后神经功能预后的有效策略。