锌指依赖的PRDM13-WNT信号轴通过调控视网膜祖细胞命运揭示干细胞分化新机制

本研究揭示了转录因子PRDM13通过其锌指结构域（ZF1/2）激活WNT/β-catenin通路，特异性抑制小鼠胚胎干细胞（mESCs）向眼区神经外胚层（RX+ NE）分化的新机制，为视网膜发育障碍疾病（如North Carolina macular dystrophy）提供分子层面的解释。

　　

PRDM13锌指结构域调控视网膜祖细胞命运的分子机制

引言
哺乳动物视网膜早期发育的分子调控机制尚未完全阐明。经典理论认为，眼区转录因子（EFTFs）的协同表达决定视网膜原基的形成，但缺乏早期眼区组织样本限制了深入研究。本研究利用小鼠胚胎干细胞（mESCs）衍生的神经外胚层类器官（mNEOs）模型，揭示了PRDM家族成员PRDM13通过锌指结构域（ZF）依赖的方式调控WNT信号通路，从而影响视网膜祖细胞命运选择。

PRDM13抑制眼区神经外胚层分化
实验采用携带RX:GFP/SOX1:mCherry双报告基因的mESCs，通过血清游离快速重聚（SFEBq）培养体系诱导分化。结果显示，在分化第1天（E1）诱导PRDM13表达后，RX⁺ mNEOs的形成被显著抑制，而SOX1⁺非眼区神经外胚层分化增强，表明PRDM13具有谱系特异性调控作用。Western blot证实FLAG标记的PRDM13呈剂量依赖性表达。

锌指结构域1和2是关键功能域
通过构建PRDM13截短突变体（ΔPR、ΔZF）及锌指单点突变体（ZF1m-ZF4m），发现仅当ZF1或ZF2失活时，PRDM13对RX⁺分化的抑制作用消失。这表明PRDM13的ZF1和ZF2是其功能实现的核心结构域。

WNT通路激活是 repression 的核心机制
RNA-seq分析显示，PRDM13表达上调了19种WNT配体中的10种（如Wnt1、Wnt3a），并激活下游靶点Axin2。RT-qPCR进一步证实，ZF2突变体无法诱导Wnt1和Axin2表达。使用Porcupine抑制剂IWP-2或β-catenin降解复合物稳定剂IWR-1处理，可逆转PRDM13对RX⁺分化的抑制，证明WNT通路激活是PRDM13发挥作用的关键效应途径。

与疾病的潜在关联
PRDM13表达失调与North Carolina黄斑营养不良（NCMD）相关，患者携带PRDM13基因上游SNP或串联重复变异。尽管NCMD未表现出严重眼区发育缺陷（如无眼畸形），但本研究提示PRDM13-WNT轴可能参与疾病发生，尤其在发育后期阶段。

未来方向
需进一步探究PRDM13是否直接结合WNT调控元件，或通过抑制Six3等EFTFs间接激活WNT。人类iPSC模型和转基因动物研究将有助于阐明PRDM13在NCMD中的时空特异性作用。

方法学亮点
研究采用三维类器官培养系统，结合Tet-On诱导表达、流式细胞术和高通量转录组分析，为神经外胚层命运决定提供了可扩展的体外研究平台。统计采用GraphPad Prism进行单因素方差分析（ANOVA），显著性阈值设定为p < 0.05。

总结
该研究首次揭示PRDM13通过ZF1/2依赖的WNT通路激活机制，精确调控干细胞向视网膜谱系的分化命运，为理解神经管器官发生和视网膜疾病提供了新视角。