深圳市人民医院团队发现促进退行性颈椎病减压后血管生成的新靶点

退行性脊髓性颈椎病（DCM）是脊髓功能障碍的常见原因，尽管手术减压可以阻止疾病进展并改善大多数患者的神经功能，但仍有一部分患者的功能改善有限。脊髓灌注受损是DCM的病理标志，表明了恢复血流对改善神经功能的重要性。2025年8月18日，深圳市人民医院龙厚清、彭松林在Advanced Science（IF 14.1）上发表了题为“AGAPIR: A Novel PIWI-Interacting RNA Enhancing Post-Decompression Angiogenesis in Degenerative Cervical Myelopathy”的研究论文。研究发现了一种新型的PIWI相互作用RNA（piRNA）—AGAPIR，可以进一步改善DCM小鼠在手术减压后的功能状态，为piRNA指导的DCM治疗策略提供了开创性的证据和新的见解。

· 维真助力 - AAV-BI30-AGAPIR、AAV-BI30-Ctrl
注射方式：尾静脉注射
病毒用量：1×10^11 particles，200μL

研究结果
1、AGAPIR在体外促进血管生成
首先，作者利用慢性脊髓压迫模型研究血管重塑动力学，发现慢性脊髓压迫会导致内皮细胞数量减少和代偿性血管生成，手术减压可以增强DCM小鼠的血管生成和运动恢复。随后作者表征了脊髓中的piRNA谱，鉴定发现piRNA-DQ703900与血管生成相关，命名为AGAPIR。实验表明PIWI-like蛋白1（PIWIL1）是piRNA的功能伴侣，与AGAPIR结合，在脊髓微血管内皮细胞（SCMECs）中形成复合物，AGAPIR在SCMECs中高度表达。在减压组和对照组中，AGAPIR在内皮细胞呈差异表达模式，并通过评估AGAPIR在其他神经细胞类型中的表达，发现其功能作用是内皮细胞特有的，表明AGAPIR在减压过程中是脊髓血管生成的关键调节因子。进一步在内皮细胞中验证AGAPIR的功能，发现AGAPIR过表达显著促进了SCMECs的增殖、迁移以及血管生成，而AGAPIR的功能抑制显著降低了增殖。使用OGD模型评估内皮屏障功能，免疫荧光染色显示，OGD治疗显著降低了Claudin5和ZO-1的荧光强度，而OGD/R联合AGAPIR抑制给药有效地恢复了这些紧密连接蛋白的表达。增殖、迁移、管形成和渗透性评估的结果一致表明，AGAPIR在体外增强了内皮细胞的血管生成潜力。

2、AGAPIR通过调节USP18/HIF-1α轴促进血管生成
作者进一步研究了AGAPIR介导的血管生成的分子机制，利用测序及生物信息学分析预测AGAPIR的潜在靶基因。结果表明AGAPIR可能通过调节泛素依赖性蛋白质降解途径调节血管生成，USP18是SCMECs中AGAPIR的直接功能靶点。AGAPIR可能通过USP18的去泛素化活性调节HIF-1α的稳定，而不是影响HIF-1α基因的表达。作者进一步探究了AGAPIR对USP18和HIF-1α的调节作用，并证实了USP18与HIF-1α的结合。使用蛋白质合成抑制剂放线菌酮（CHX）研究了USP18敲低对SCMECs内源性HIF-1α稳定性的影响，确定了USP18是HIF-1α的关键调节因子，通过选择性去除Lys48连接的泛素链来保持稳定性，从而防止蛋白酶体降解。USP18缺乏显著损害了AGAPIR诱导的Claudin-5上调和促血管生成能力。以上结果表明，USP18通过稳定HIF-1α和维持内皮功能，成为AGAPIR血管生成作用的重要介质。

3、AGAPIR改善DCM小鼠手术减压后的血管生成和神经功能恢复
作者建立了DCM小鼠模型，研究AGAPIR对体内血管生成的影响。在减压组中，小鼠从减压手术后的第三天开始接受阴性对照或AAV-BI30-AGAPAR治疗3天，AAV-BI30可以有效介导基因在脊髓内皮细胞精准表达。免疫荧光染色显示，相比于对照组，AAV-BI30-AGAPAR减压组脊髓内CD31阳性内皮细胞的强度明显更高，表明AGAPIR过表达促进了减压小鼠模型中的血管生成。进一步评估AGAPAR对减压后血脊髓屏障（BSCB）完整性的影响，AAV-BI30-AGAPAR治疗的减压小鼠脊髓组织中Claudin-5的荧光强度明显高于接受阴性对照治疗的小鼠，并减少了伊文思蓝渗漏，表明AGAPAR有能力在减压后恢复BSCB的完整性。肢体运动功能评估发现从减压后第三周开始，与阴性对照组相比，AAV-BI30-AGAPAR治疗的小鼠表现出显著增强的运动恢复。至关重要的是，在旋转杆测试期间，这种改善与同一治疗组更好的平衡和运动协调相吻合。以上数据表明AGAPAR给药显著促进了手术减压后小鼠DCM模型的神经功能恢复。

小结

本研究表明，AGAPIR、USP18和HIF-1α在调节SCMECs中具有促血管生成作用。通过功能获得和丧失研究，证明了AGAPIR过表达在DCM小鼠中的有益作用与手术减压后脊髓血管生成增加有关。这些结果可以作为未来临床研究的路线图，以评估AGAPIR过表达对DCM患者手术减压后的潜在治疗效果。