选择性剪接调控PACC1通道功能并促进酸中毒诱导的细胞毒性

《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：Alternative splicing regulates PACC1 function and promotes acidosis-induced cytotoxicity

本研究通过空间转录组学与功能实验揭示了质子激活氯离子通道PACC1（TMEM206）在人类组织中的表达谱及其剪接变体（PACC1-V1/V2）的差异化功能：PACC1-V1定位于质膜增强酸诱导细胞死亡，而PACC1-V2富集于内体调控pH稳态。该发现为酸相关疾病（如脑缺血、骨退行性病变）的靶向治疗提供了新视角。

　　

PACC1在人类组织中的表达谱分析

利用RNAscope原位杂交技术对正常人类组织微阵列进行检测，发现PACC1 mRNA广泛表达于多种组织，其中大脑（ cerebrum）表现出最高且最均匀的表达水平，84.99%的细胞为PACC1阳性，平均每个阳性细胞含12.94个mRNA斑点。肾脏和脾脏亦呈现高表达（80–90%阳性细胞），而卵巢表达最低（1.58%）。

PACC1在脑组织中的细胞类型特异性

通过多重RNAscope与免疫荧光共定位分析，证实PACC1在神经元（标记物RBFOX3/MAP2）和星形胶质细胞（标记物S100B/GFAP）中均有表达，且星形胶质细胞的PACC1表达丰度显著高于神经元（26.77%的星形胶质细胞呈现高表达，而神经元仅为11.11%）。

PACC1剪接变体的组织分布差异

研究发现PACC1存在两种主要剪接变体：包含外显子2的PACC1-V1（NM_001198862.2）和跳过外显子2的PACC1-V2（NM_018252.3）。RT-PCR及BASEscope原位杂交显示，PACC1-V2广泛表达于多数成人组织，而PACC1-V1表达高度受限，主要分布于胎儿脑组织、平滑肌及成人心脑组织。

剪接变体的亚细胞定位与功能分化

在PACC1基因敲除的HEK-293细胞中重构变体表达，发现PACC1-V1主要定位于质膜和溶酶体，而PACC1-V2富集于内体系统。功能实验表明：

• •
  内体pH调控：PACC1-V2过表达显著碱化内体pH（5.85 vs KO细胞4.63），优于PACC1-V1（5.68）；
• •
  质膜氯离子通道活性：HS-YFP淬灭实验显示PACC1-V1在酸性条件下（pH 5.2）具有更高氯离子通透性；
• •
  酸诱导细胞死亡：PACC1-V1表达使细胞对酸性环境（pH 5.2–4.5）更敏感，死亡率为PACC1-V2的1.5倍。

讨论与展望

选择性剪接通过调控PACC1通道的细胞内定位（外显子2编码区含内体靶向模体YQEL），实现其功能分工：PACC1-V2维持内体pH稳态，而PACC1-V1强化质膜介导的酸毒性。该机制在脑缺血、骨关节炎等酸相关疾病中具有潜在治疗意义。未来需进一步解析剪接调控网络及变体在神经发育疾病中的作用。