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本研究针对颗粒蛋白前体(PGRN)单倍剂量不足导致额颞叶变性(FTLD)的机制难题，通过构建FVB/N背景的PGRN缺陷小鼠模型，发现分泌型磷脂酶A2-IIA(sPLA2-IIA)能显著加剧神经炎症和溶酶体功能障碍。研究采用RNA-seq、蛋白质组学和AAV过表达等技术，证实PGRN通过抑制sPLA2-IIA活性调节线粒体通路，为FTLD-GRN治疗提供新靶点。该成果发表于《Molecular Neurodegeneration》。
在神经退行性疾病研究领域，颗粒蛋白前体(progranulin, PGRN)的 haploinsufficiency（单倍剂量不足）已被确认为导致额颞叶变性(frontotemporal lobar degeneration, FTLD)的主要原因。然而，常用的C57BL/6小鼠模型中，PGRN缺失仅引起轻微表型，这严重限制了疾病机制的深入研究。更棘手的是，调控PGRN缺失表型的关键通路仍不清楚。这些科学瓶颈促使研究人员思考：是否存在更理想的动物模型？哪些分子通路在调控PGRN缺失表型中发挥关键作用？
为解答这些问题，来自康奈尔大学等机构的研究团队在《Molecular Neurodegeneration》发表重要成果。研究人员首先发现将PGRN缺失小鼠转入FVB/N背景后，出现了更早发生、更严重的FTLD相关表型。通过整合免疫染色、Western blot、RNA-seq和蛋白质组学等多维技术，他们意外发现分泌型磷脂酶A2-IIA(secreted phospholipase A2 type IIA, sPLA2-IIA)——这个在FVB/N背景表达而在C57BL/6背景缺失的炎症调控因子，竟能与PGRN相互作用并受其抑制。进一步实验证明，抑制sPLA2-IIA活性可挽救PGRN缺失表型，而过表达sPLA2-IIA则会加剧神经炎症和脂褐素积累。更有趣的是，转录组和蛋白质组分析揭示线粒体通路在两种背景小鼠中被差异调控，这可能是表型差异的重要原因。该研究不仅建立了更优的FTLD-GRN小鼠模型，更为神经退行性疾病的治疗提供了全新靶点。
研究采用的关键技术包括：1) 构建FVB/N背景的PGRN缺陷小鼠模型；2) SILAC（稳定同位素标记）蛋白质组学筛选PGRN相互作用蛋白；3) AAV9介导的sPLA2-IIA脑内过表达；4) 双背景（FVB/N vs C57BL/6）比较转录组(RNA-seq)和蛋白质组分析；5) 特异性sPLA2抑制剂（LY333013和KH064）体内干预实验。
【PGRN缺失在FVB/N背景下导致更早发生的神经胶质激活和溶酶体异常】
通过比较2月龄小鼠，研究发现FVB/N背景的Grn-/-
小鼠比C57BL/6背景表现出更显著的胶质细胞激活（GFAP+
星形胶质细胞和IBA1+
小胶质细胞增多）和脂褐素积累。免疫荧光显示，FVB/N背景小鼠的神经元和微胶质细胞中溶酶体标志物组织蛋白酶D(CathD)水平显著升高，并出现溶酶体肿大现象，而这些变化在C57BL/6背景中几乎不可见。
【衰老过程中表型加剧并出现TDP-43病理特征】
10月龄时，两种背景的PGRN缺失小鼠都表现出神经炎症和溶酶体异常，但FVB/N背景的变化更为显著。特别值得注意的是，只有FVB/N背景的Grn-/-
小鼠在尿素可溶组分中出现了磷酸化TDP-43(pS409/410)的积累，这是FTLD的重要病理标志。
【PGRN与sPLA2-IIA相互作用并调控其活性】
SILAC蛋白质组学筛选出sPLA2-IIA是PGRN的新型相互作用蛋白。体外实验证实，重组PGRN能以剂量依赖方式抑制sPLA2-IIA的酶活性。有趣的是，PGRN缺失导致小鼠十二指肠中sPLA2-IIA水平升高，血清中前列腺素和C18脂肪酸含量增加。
【sPLA2抑制剂挽救PGRN缺失表型】
使用sPLA2抑制剂LY333013或KH064处理5周龄小鼠，连续3周后，不仅降低了血清和皮层中的sPLA2活性，还显著改善了胶质细胞激活、溶酶体肿大和脂褐素积累等表型。
【sPLA2-IIA过表达加剧PGRN缺失表型】
通过AAV9在新生B6小鼠脑内过表达sPLA2-IIA，发现仅在PGRN缺失背景下会加剧皮层区域的胶质激活和微胶质细胞中的脂褐素积累，而对野生型小鼠无影响。这表明sPLA2-IIA的病理效应需要PGRN缺失的协同作用。
【转录组和蛋白质组揭示背景依赖性差异】
RNA-seq分析显示，PGRN缺失在两种背景中差异调控基因的重叠率很低（仅10个共同上调基因），且FVB/B6混合背景中氧化磷酸化通路下调，而B6背景中该通路上调。蛋白质组学进一步证实，脂质代谢通路在FVB背景中特异改变，而线粒体相关通路在B6背景中显著上调。
这项研究具有多重重要意义：首先，建立的FVB/N背景PGRN缺失小鼠为FTLD-GRN研究提供了更理想的模型；其次，发现sPLA2-IIA作为PGRN的新型调控因子，为神经退行性疾病的治疗提供了潜在新靶点——sPLA2抑制剂或可转化为临床治疗策略；再者，揭示线粒体功能的背景依赖性调控，为理解基因-环境互作在神经退行性疾病中的作用提供了新视角。特别值得注意的是，sPLA2-IIA主要在肠道高表达而脑中几乎检测不到，这提示PGRN可能通过"肠-脑轴"调控神经炎症，为神经退行性疾病的发病机制提供了全新研究方向。
研究也存在一些待解问题：sPLA2-IIA究竟通过外周（如肠道）还是中枢（如脑内低水平表达）发挥作用？其下游效应分子如何导致溶酶体功能障碍？线粒体通路差异是否直接影响表型严重程度？这些问题的解答将进一步完善我们对PGRN生物学功能的理解，并为开发精准治疗策略奠定基础。
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