PTBP2对ANK2的异构体特异性剪接调控了视网膜色素上皮细胞向神经元的命运转变

《Journal of Neurochemistry》：Isoform-Specific Splicing of ANK2 by PTBP2 Orchestrates Retinal Pigment Epithelial-to-Neuron Fate Conversion

直接端粒重编程中PTBP2和p53的敲低结合ASCL1和miR-9/9*组合可高效诱导hRPE-19细胞向神经元转化，其机制涉及PTBP2介导的ANK2基因剪接模式改变，尤其是exon 36的完全包含对轴突初始段组装至关重要，同时存在光感受器表观遗传印记的残留。

　　

摘要

直接谱系重编程是一种将体细胞转化为神经元的有前景的策略，具有再生潜力。尽管基于转录因子的方法已经被广泛研究，但转录后调控（特别是可变剪接（AS）在神经元命运决定中的作用仍不明确。在这里，我们证明了同时敲低剪接调节因子PTBP2和屏障蛋白p53，并结合ASCL1和miR-9/9*-124（AMnp），可以增强人类视网膜色素上皮（hRPE-19）细胞的神经元转化效率。转录组分析和剪接分析显示，PTBP2的缺失会引起广泛的剪接变化，最显著的是促进了ANK2基因中外显子36的几乎完全包含，而ANK2基因是轴突初始段组装的关键调节因子。功能实验和挽救实验确认，外显子36的缺失显著降低了神经元诱导效率，而重新表达外显子36则恢复了神经元转化效率，这表明ANK2异构体的转换是重编程的机制性要求。此外，AMnp重编程后的神经元中表达的光感受器标记物表明它们具有部分光感受器特征，这可能反映了残留的表观遗传记忆，染色质重塑可能与剪接共同作用于影响神经元亚型的确定。这些发现将PTBP2-ANK2剪接轴确定为RPE向神经元转化的异构体特异性分子开关，为提高神经元重编程的精确性和效率提供了策略。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究生成的所有RNA-seq原始数据已存入基因表达组数据库（GEO），访问号为GSE302130。其他实验的原始数据见表S4。支持本研究发现的任何额外数据和定制材料（包括ANK2慢病毒构建体）可向相应作者提出合理请求后获得。ANK2全长构建体已存入Addgene（目录号251242）。

同行评审

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