Rap1B过表达缓解中枢性性早熟及神经发育损伤的机制研究

本研究针对儿童中枢性性早熟(CPP)发病率上升且机制不明的临床问题，通过生物信息学分析结合动物模型实验，首次揭示Rap1B基因通过调控下丘脑-垂体-性腺轴(HPGA)关键因子(GnRH/Kiss1)表达，缓解高脂饮食(HFD)诱导的CPP及神经损伤，为CPP治疗提供了新靶点。

　　

随着全球儿童肥胖率攀升，中枢性性早熟(CPP)发病率呈显著上升趋势。这种因下丘脑-垂体-性腺轴(HPGA)提前激活导致的内分泌疾病，不仅造成患儿骨骼过早闭合、成年身高受损，还与代谢综合征、心理障碍等长期健康风险密切相关。尽管促性腺激素释放激素类似物(GnRHa)是当前主流疗法，但约30%患儿存在治疗抵抗或复发。更棘手的是，肥胖与CPP互为因果——高脂饮食(HFD)既可诱发CPP，而性激素升高又进一步加剧代谢紊乱，形成恶性循环。这一背景下，黄山市华泽中西医结合医院的研究团队在《Cellular Signalling》发表重要成果，首次揭示小GTP酶Rap1B作为HPGA的新型调控枢纽，为打破CPP的代谢-神经内分泌恶性循环提供了理论依据。

研究采用生物信息学筛选结合多维度验证策略：通过GSE160467数据集分析MKRN3过表达GT1-7细胞的差异基因；建立HFD诱导的SD大鼠CPP模型并注射AAV-Rap1B；采用HE染色、阴道脱落细胞涂片评估性成熟度；通过Western blot、RT-qPCR检测HPGA关键分子(GnRH/GnRHR/Kiss1/Kiss1R)及神经标志物(NeuN/BDNF/TH/AVP)；ELISA检测血清LH/FSH/E₂
/T/AMH水平；体外采用OA+PA混合脂肪酸(FFA)刺激GT1-7细胞模拟代谢应激。

Rap1B表达显著上调于MKRN3过表达细胞
生物信息学分析发现，能缓解CPP的MKRN3过表达细胞中，Rap1B是差异最显著的上调基因之一(Log₂
FC>2)。KEGG富集显示差异基因集中于cAMP/PI3K-Akt等代谢-神经交叉通路，提示Rap1B可能通过能量感知机制调控HPGA。

Rap1B缓解HFD诱导的CPP模型
动物实验证实，HFD组大鼠阴道开放时间较对照组提前15天(p<0.01)，而AAV-Rap1B干预使这一指标延迟至正常水平。机制上，Rap1B过表达使血清LH峰值降低62%，下丘脑GnRH mRNA表达减少73%，同时显著修复HPGA神经元损伤——NeuN⁺
细胞密度增加2.1倍，BDNF蛋白水平恢复至对照组85%。

Rap1B逆转FFA对GT1-7细胞的损伤
细胞实验显示，FFA使GT1-7细胞凋亡率升高至28.7%，而Rap1B过表达组降至9.3%。值得注意的是，Rap1B能特异性抑制FFA诱导的炎症风暴，使IL-6/TNF-α分泌量分别降低81%和76%，效果优于经典抗炎药地塞米松(p<0.001)。

这项研究开创性地证实：Rap1B通过双重机制缓解CPP——既直接抑制HPGA核心信号分子(GnRH/Kiss1R)的表达，又通过调控GT1-7细胞炎症微环境阻断代谢应激的恶性循环。特别具有临床价值的是，研究发现Rap1B对神经细胞的保护作用独立于性激素调控，这为开发既能控制性早熟、又能预防神经后遗症的新型靶向药物提供了可能。团队正在探索基于AAV-Rap1B的基因疗法在灵长类模型中的转化潜力，未来或可改写CPP的治疗格局。