SP1在慢性偏头痛的小鼠模型中招募TET1来介导Kif1a的去甲基化和突触重塑过程

《The Journal of Headache and Pain》：SP1 recruits TET1 to mediate Kif1a demethylation and synaptic remodeling in a mouse model of chronic migraine

慢性偏头痛（CM）导致SP5C核突触重塑的机制研究，发现SP1-TET1转录因子复合物通过去甲基化激活KIF1A基因，调控突触可塑性。方法包括构建NTG诱导的CM小鼠模型，通过qPCR、Western blotting和免疫荧光检测SP1、TET1、KIF1A及突触相关蛋白表达，结合Co-IP、荧光素酶报告系统和重测序验证SP1-TET1协同调控KIF1A的分子机制，电镜和 Golgi-Cox染色证实突触结构变化。结论揭示SP1-TET1表观遗传模块通过激活KIF1A驱动CM相关突触重塑，为中枢敏化机制提供新见解。

　　

摘要

背景

慢性偏头痛（CM）涉及三叉神经的持续性敏感化以及脊髓三叉神经核尾部（SP5C）中的突触重塑，但其表观遗传机制仍不清楚。驱动蛋白家族成员1 A（KIF1A）是一种突触囊泡运动蛋白，受转录因子（TFs）和十-十一转位甲基胞嘧啶双加氧酶1（TET1）的调控，但其在CM相关结构突触可塑性中的作用尚不清楚。

方法

利用HOMER和JASPAR数据库预测可能调控KIF1A的转录因子（TFs），并确定特异性蛋白1（SP1）为候选调控因子。通过反复给予硝酸甘油（NTG）在雄性小鼠中诱导CM模型。使用qPCR、Western blotting和免疫荧光技术评估SP5C中SP1、TET1、KIF1A以及与突触重塑相关的标记物的表达水平。在体外和体内对SP1、TET1和KIF1A进行操作，并通过共免疫沉淀（Co-IP）、双荧光素酶测定和顺序染色质免疫沉淀（Re-ChIP）来探究其调控机制。通过透射电子显微镜和Golgi–Cox染色技术观察突触的超微结构和树突形态。

结果

反复给予硝酸甘油可增加SP5C中SP1、TET1和KIF1A的表达水平，以及相关突触标记物的表达。共免疫沉淀/荧光素酶报告系统和Re-ChIP实验表明SP1和TET1在Kif1a启动子处存在协同作用和共定位，这与启动子的去甲基化相关。抑制SP1或敲低TET1可降低KIF1A的表达和突触蛋白水平，而在体外过表达TET1可部分缓解SP1抑制的作用。值得注意的是，无论是在体外还是体内，KIF1A的过表达都能逆转SP1抑制引起的突触损伤。超微结构分析进一步显示，调节这一通路后突触结构和树突形态发生了显著变化。

结论

CM激活了一个SP1–TET1表观遗传调控模块，该模块可去甲基化并激活Kif1a启动子，从而将转录因子引导的DNA去甲基化与SP5C中的突触重塑联系起来，促进与中枢敏感化相关的结构变化。这一通路为CM中突触功能障碍的表观遗传调控提供了机制上的见解。