《Advanced Science》：Aberrant Splicing Signatures Underpin Oligodendrocyte Damage in ALS and Neuron Loss in FTD
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本文系统揭示了肌萎缩侧索硬化症（ALS）与额颞叶痴呆（FTD）在异常剪接（splicing）层面的分子差异。通过整合单细胞/单核RNA测序（snRNA-seq）数据，发现ALS患者皮质区少突胶质细胞（oligodendrocytes）损伤更显著，而FTD以神经元（neurons）丢失为主。研究鉴定出31个少突胶质细胞特异性与507个神经元特异性异常剪接位点作为潜在生物标志物（biomarkers），并验证其可产生新型脑脊液（CSF）肽段。进一步解析TDP-43在胶质细胞中的靶点及RNA结合蛋白（RBP）调控网络，为疾病分型诊断与靶向治疗提供新视角。
基因表达谱揭示ALS与FTD患者皮质区相反变化趋势
对纽约基因组中心（NYGC）联盟的1603例样本进行PCA分析发现，ALS与FTD患者皮质区基因表达呈相反趋势：ALS中神经元相关基因（如MAP2、SLC17A6）上调，而FTD中下调。头对头比较显示两组差异基因富集于帕金森病等神经退行性疾病通路，且985个重叠基因在神经元中高表达。去卷积分析证实这种差异源于细胞组成变化：FTD患者神经元比例显著降低，而ALS患者少突胶质细胞明显减少。
单细胞测序验证细胞比例改变与通讯障碍
snRNA-seq数据显示ALS患者运动皮质中少突胶质细胞比例呈双峰分布，其中低比例组（ALS-low）与对照组差异显著。FTD患者则主要表现为兴奋性神经元减少。细胞通讯分析发现ALS-low组神经元间连接数量与强度显著降低，尤以介导突触组装的神经连接蛋白（如NRXN2-NLGN2）配对减少为著，提示少突胶质细胞丢失导致髓鞘损伤，进而破坏神经元通讯。
TDP-43介导的异常剪接具有细胞类型特异性
通过MAJIQ v2鉴定发现，FTD患者异常剪接位点数量远超ALS，且70-80%含提前终止密码子（PTC），易被无义介导的mRNA降解（NMD）途径清除。剪接位点序列分析显示ALS异常位点剪接强度低于FTD。富集分析表明ALS异常剪接富集于胶质细胞特异性基因，而FTD富集于神经元基因。CLIP-seq数据整合揭示AGO2、UPF1等RBP在异常剪接位点侧翼区域结合率高，提示协同调控机制。
细胞类型特异性剪接标志物助力疾病鉴别
基于神经元与少突胶质细胞表达比值（Neuron-to-Oligo score），鉴定出31个ALS少突胶质细胞特异性与507个FTD神经元特异性剪接标志物。随机森林（RF）模型使用这些标志物对皮质样本分类准确率达93.3%。典型案例如少突胶质细胞特异性基因FOLH1的异常剪接在ALS患者皮质与脊髓中均上调，而神经元基因UNC13A、STMN2的剪接异常仅在FTD中显著。RT-PCR与Sanger测序验证了FOLH1异常剪接在ALS患者组织中的特异性。
异常剪接产生新型CSF肽段
质谱分析在患者脑脊液（CSF）中检测到12个由异常剪接转录本生成的新肽段。例如少突胶质细胞基因ENPP2的异常肽段在56%的ALS患者CSF中检出，而在FTD及对照组中几乎缺失。这些肽段为疾病无创诊断提供潜在靶标。
TDP-43缺失背景下RBP的协同调控机制
在MO3.13（少突胶质细胞系）与SY5Y（神经元系）中敲低TDP-43发现，细胞特异性剪接事件重叠度低。CELF2与PTBP1在MO3.13中高表达，且与TDP-43共同结合于异常剪接位点侧翼区域。双敲低实验显示CELF2/PTBP1可显著抑制TDP-43缺失诱导的异常剪接（如WDR35、DENND2B基因），表明TDP-43通过竞争性结合抑制其他RBP的剪接促进功能。
研究局限与临床转化价值
患者异质性、细胞模型与体内环境差异及混合型病例（ALS-FTD）的存在对机制阐释提出挑战。但细胞类型特异性剪接标志物在独立数据集（GSE124439）中验证良好，且异常肽段在CSF中的检出为早期诊断奠定基础。本研究首次系统阐明ALS与FTD中差异性的细胞脆弱性机制，为开发靶向剪接的治疗策略提供新思路。
