P2X7受体或TNAP基因的阻断可以防止在tau蛋白病中观察到的神经元CTCF（CTCF是细胞周期调控因子的一种）的减少

《Neuropharmacology》：P2X7 receptor or TNAP genetic blockade prevents the reduction of neuronal CTCF detected in tauopathy.

通过转录组分析发现CTCF转录因子与tauopathy中的P2X7受体和TNAP酶的上调相关，体外实验证实CTCF过表达可诱导两者表达，体内模型显示阻断P2X7R或TNAP可改善tauopathy症状，揭示CTCF-P2X7R-TNAP信号轴在疾病机制中的作用。

　　

帕洛玛·艾瓦尔（Paloma Aivar）、阿尔瓦罗·塞巴斯蒂安-塞拉诺（álvaro Sebastián-Serrano）、阿弗里卡·文塞莱-尼托（áfrica Vincelle-Nieto）、安娜·C·科拉多-坎特罗（Ana C. Collado-Cantero）、丹尼尔·奥罗-科雷德拉（Daniel Ouro-Corredera）、卢西亚·索里亚-托巴尔（Lucía Soria-Tobar）、阿曼多·雷耶斯-帕洛马雷斯（Armando Reyes-Palomares）、米格尔·迪亚兹-埃尔南德斯（Miguel Díaz-Hernández）

马德里康普顿斯大学（Universidad Complutense de Madrid）兽医学院生物化学与分子生物学系，西班牙马德里Puerta de Hierro大道，邮编28040

摘要

由过度磷酸化的Tau蛋白聚集形成的神经元内团块是神经退行性疾病（即Tauopathies）的常见特征。最新研究表明，在Tauopathies患者中，离子型嘌呤能受体P2X7（P2X7R）和外酶组织非特异性碱性磷酸酶（TNAP）的表达水平升高。尽管其上调的分子机制尚不清楚，但多项研究表明，通过遗传或药物手段阻断这两种蛋白可能是一种有前景的治疗策略。本研究通过对人类大脑皮层样本的转录组数据分析，发现Tauopathies患者的多种转录因子（TFs）活性发生改变。其中，我们重点关注了染色质组织因子CTCF（Chromatin CTCF-binding factor），因为它是唯一一种同时结合P2X7R和TNAP启动子的因子。基因表达反卷积分析显示，Tauopathies患者的神经元和胶质细胞中的CTCF表达均发生异常。在Tauopathies小鼠模型P301S中进行的免疫荧光分析也证实，神经元中的CTCF表达显著减少，而标记有CTCF的胶质细胞数量显著增加。体外实验使用神经母细胞瘤N2a细胞证实，CTCF过表达会促进P2X7R和TNAP的转录上调。此外，P2X7R激活或TNAP阻断均可抑制CTCF的核转位，表明这两种蛋白之间存在双向调控关系。综上所述，新发现的TNAP/P2X7R/CTCF信号轴可能是Tauopathies的关键分子机制。

引言

人类脑组织

人类大脑皮层样本由西班牙马德里CIEN基金会组织库（Banco de Tejidos Fundación CIEN，BT-CIEN）提供。脑捐献者及其亲属已签署书面同意书，同意将大脑用于诊断和研究目的。所有程序、信息表和同意书均获得了西班牙马德里CIEN基金会生物伦理小组的批准（S19001）。补充表1总结了AD、PiD或PSP患者的性别和年龄信息。

Tauopathies中的转录组重塑揭示了CTCF活性的改变及细胞类型特异性表达模式

我们的RNA-seq实验使用了来自人类大脑皮层的样本，分为对照组（CTL，n = 5）和三个Tauopathies组：原发性Tauopathies（包括PiD，n = 4和PSP，n = 5）以及继发性Tauopathy（AD，n = 5）。数据处理后，主成分分析（PCA）显示各组样本之间存在明显分离，其中原发性Tauopathies组（PiD和PSP）与其他组距离较远，而CTL和AD组较为接近。

讨论

鉴于先前的研究已证明P2X7R和TNAP在Tauopathies中发生改变（Di Lauro等人，2022年；Sebastian-Serrano等人，2022年），我们试图识别导致这些改变的潜在转录因子。为此，我们分析了原发性（PiD和PSP）和继发性（AD）Tauopathies患者的大脑皮层样本的转录组数据。根据转录因子调控区的基因表达情况，发现50个转录因子的活性发生改变。

CRediT作者贡献声明

阿曼多·雷耶斯-帕洛马雷斯（Armando Reyes-Palomares）：撰写初稿、方法学设计、实验实施、数据分析。 米格尔·迪亚兹-埃尔南德斯（Miguel Diaz-Hernandez）：撰写修订稿、方法学设计、资金申请、数据分析、概念构建。 帕洛玛·艾瓦尔（Paloma Aivar）：撰写初稿、实验设计、数据分析。 阿弗里卡·文塞莱-尼托（áfrica Vincelle-Nieto）：撰写初稿、实验设计、数据分析。 丹尼尔·奥罗-科雷德拉（Daniel Ouro-Corredera）：实验设计、数据分析。

未引用参考文献

d'Abramo等人，2013年。

出版同意

不适用。

伦理审批和参与同意

对于人类样本，已获得脑捐献者及其亲属的书面同意书，同意在死亡后将大脑用于诊断和研究目的。所有程序、信息和同意书均获得了西班牙马德里CIEN基金会生物伦理小组的批准（S19001）。

数据和材料的可用性

本研究使用的数据集可向相应作者索取。本研究中的RNA-Seq数据可在ENA核苷酸档案库（ENA Nucleotide Archive）中找到，访问号为PRJEB101693。

利益冲突声明

作者声明不存在任何利益冲突。