深圳市人民醫院團隊發現促進退行性頸椎病減壓后血管生成的新靶點

退行性脊髓性頸椎病（DCM）是脊髓功能障礙的常見原因，盡管手術減壓可以阻止疾病進展并改善大多數患者的神經功能，但仍有一部分患者的功能改善有限。脊髓灌注受損是DCM的病理標志，表明了恢復血流對改善神經功能的重要性。2025年8月18日，深圳市人民醫院龍厚清、彭松林在Advanced Science（IF 14.1）上發表了題為“AGAPIR: A Novel PIWI-Interacting RNA Enhancing Post-Decompression Angiogenesis in Degenerative Cervical Myelopathy”的研究論文。研究發現了一種新型的PIWI相互作用RNA（piRNA）—AGAPIR，可以進一步改善DCM小鼠在手術減壓后的功能狀態，為piRNA指導的DCM治療策略提供了開創性的證據和新的見解。

· 維真助力 - AAV-BI30-AGAPIR、AAV-BI30-Ctrl
注射方式：尾靜脈注射
病毒用量：1×10^11 particles，200μL

研究結果
1、AGAPIR在體外促進血管生成
首先，作者利用慢性脊髓壓迫模型研究血管重塑動力學，發現慢性脊髓壓迫會導致內皮細胞數量減少和代償性血管生成，手術減壓可以增強DCM小鼠的血管生成和運動恢復。隨后作者表征了脊髓中的piRNA譜，鑒定發現piRNA-DQ703900與血管生成相關，命名為AGAPIR。實驗表明PIWI-like蛋白1（PIWIL1）是piRNA的功能伴侶，與AGAPIR結合，在脊髓微血管內皮細胞（SCMECs）中形成復合物，AGAPIR在SCMECs中高度表達。在減壓組和對照組中，AGAPIR在內皮細胞呈差異表達模式，并通過評估AGAPIR在其他神經細胞類型中的表達，發現其功能作用是內皮細胞特有的，表明AGAPIR在減壓過程中是脊髓血管生成的關鍵調節因子。進一步在內皮細胞中驗證AGAPIR的功能，發現AGAPIR過表達顯著促進了SCMECs的增殖、遷移以及血管生成，而AGAPIR的功能抑制顯著降低了增殖。使用OGD模型評估內皮屏障功能，免疫熒光染色顯示，OGD治療顯著降低了Claudin5和ZO-1的熒光強度，而OGD/R聯合AGAPIR抑制給藥有效地恢復了這些緊密連接蛋白的表達。增殖、遷移、管形成和滲透性評估的結果一致表明，AGAPIR在體外增強了內皮細胞的血管生成潛力。

2、AGAPIR通過調節USP18/HIF-1α軸促進血管生成
作者進一步研究了AGAPIR介導的血管生成的分子機制，利用測序及生物信息學分析預測AGAPIR的潛在靶基因。結果表明AGAPIR可能通過調節泛素依賴性蛋白質降解途徑調節血管生成，USP18是SCMECs中AGAPIR的直接功能靶點。AGAPIR可能通過USP18的去泛素化活性調節HIF-1α的穩定，而不是影響HIF-1α基因的表達。作者進一步探究了AGAPIR對USP18和HIF-1α的調節作用，并證實了USP18與HIF-1α的結合。使用蛋白質合成抑制劑放線菌酮（CHX）研究了USP18敲低對SCMECs內源性HIF-1α穩定性的影響，確定了USP18是HIF-1α的關鍵調節因子，通過選擇性去除Lys48連接的泛素鏈來保持穩定性，從而防止蛋白酶體降解。USP18缺乏顯著損害了AGAPIR誘導的Claudin-5上調和促血管生成能力。以上結果表明，USP18通過穩定HIF-1α和維持內皮功能，成為AGAPIR血管生成作用的重要介質。

3、AGAPIR改善DCM小鼠手術減壓后的血管生成和神經功能恢復
作者建立了DCM小鼠模型，研究AGAPIR對體內血管生成的影響。在減壓組中，小鼠從減壓手術后的第三天開始接受陰性對照或AAV-BI30-AGAPAR治療3天，AAV-BI30可以有效介導基因在脊髓內皮細胞精準表達。免疫熒光染色顯示，相比于對照組，AAV-BI30-AGAPAR減壓組脊髓內CD31陽性內皮細胞的強度明顯更高，表明AGAPIR過表達促進了減壓小鼠模型中的血管生成。進一步評估AGAPAR對減壓后血脊髓屏障（BSCB）完整性的影響，AAV-BI30-AGAPAR治療的減壓小鼠脊髓組織中Claudin-5的熒光強度明顯高于接受陰性對照治療的小鼠，并減少了伊文思藍滲漏，表明AGAPAR有能力在減壓后恢復BSCB的完整性。肢體運動功能評估發現從減壓后第三周開始，與陰性對照組相比，AAV-BI30-AGAPAR治療的小鼠表現出顯著增強的運動恢復。至關重要的是，在旋轉桿測試期間，這種改善與同一治療組更好的平衡和運動協調相吻合。以上數據表明AGAPAR給藥顯著促進了手術減壓后小鼠DCM模型的神經功能恢復。

小結

本研究表明，AGAPIR、USP18和HIF-1α在調節SCMECs中具有促血管生成作用。通過功能獲得和喪失研究，證明了AGAPIR過表達在DCM小鼠中的有益作用與手術減壓后脊髓血管生成增加有關。這些結果可以作為未來臨床研究的路線圖，以評估AGAPIR過表達對DCM患者手術減壓后的潛在治療效果。