靶向miR106a调控X染色体失活改善Rett综合征表型的新策略

本研究针对X染色体失活(XCI)调控机制中微小RNA(miRNA)功能未知的难题，通过全基因组CRISPR/Cas9筛选发现miR106a通过结合Xist lncRNA的RepA区域调控XCI。研究人员证实抑制miR106a可破坏Xist-Xi结合并激活Xi连锁基因表达，在Rett综合征(RTT)小鼠模型中显著改善运动功能、呼吸异常等病理表型。该研究为X连锁神经发育障碍提供了新型治疗靶点，发表于《Nature Communications》。

　　

在哺乳动物中，X染色体失活(X chromosome inactivation, XCI)是雌性细胞平衡X连锁基因表达的关键机制，这一过程主要由Xist长链非编码RNA(lncRNA)介导。然而，微小RNA(miRNA)在XCI中的作用长期未被阐明。Rett综合征(RTT)等X连锁神经发育障碍患者因MECP2基因突变导致严重神经功能缺陷，现有治疗手段有限。如何通过调控XCI重新激活沉默的野生型MECP2基因，成为极具潜力的治疗策略。

美国弗吉尼亚大学和加州大学戴维斯分校的研究团队通过全基因组CRISPR/Cas9筛选，首次发现miR106a等6种miRNA是XCI的新型调控因子。研究揭示miR106a通过与Xist RNA的RepA区域特异性结合，维持Xist-Xi染色体定位及m⁶A甲基化修饰，从而稳定Xist介导的转录沉默。该成果发表于《Nature Communications》，为理解XCI分子机制和开发RTT治疗策略提供了重要突破。

研究采用CRISPR/Cas9全基因组筛选结合HAT选择系统鉴定XCI调控因子；通过PARIS2 RNA互作图谱和ChIRP-MS技术解析miR106a-Xist互作网络；利用AAV9介导的miR106a海绵(miR106sp)在RTT小鼠模型和人神经元中评估治疗效果。实验样本包括基因工程小鼠模型和RTT患者来源的诱导多能干细胞(iPSC)分化神经元。

主要研究结果
基因组筛选发现miRNA调控XCI
CRISPR/Cas9筛选在雌性小鼠成纤维细胞中鉴定出miR106a等6种可诱导Xi连锁基因表达的miRNA。RNA-FISH证实miR106a缺失导致Xist定位异常和G6pdx、Mecp2等基因双等位表达（图1D-G）。

miR106a特异性结合Xist的RepA区域
PARIS2分析揭示miR106a在RepA区存在4个结合位点（图2C）。锁核酸(LNA)阻断实验显示，破坏miR106a-RepA配对可减少WTAP甲基转移酶复合体结合（图4B），导致Xist半衰期从4小时缩短至1.1小时（图3A）。

miR106a缺失破坏Xist相互作用组
ChIRP-MS发现miR106a抑制导致WTAP、METTL3/14等Xist结合蛋白解离（图4A）。体外甲基化实验证实miR106a缺失使RepA的m⁶A修饰降低60%（图4E），人工招募YTHDC1可部分挽救基因沉默缺陷（图4G）。

AAV9-miR106sp改善RTT病理表型
脑内注射AAV9-miR106sp使Tsix-Mecp2小鼠寿命延长至29.5周（对照12.1周），运动协调性提升2倍（图5G）。全身体积描记显示呼吸暂停减少50%（图5I），人RTT神经元中MECP2表达恢复使钙瞬变频率正常化（图6E-F）。

这项研究首次建立了miRNA-Xist互作调控XCI的分子范式，证实靶向miR106a可安全激活Xi连锁基因表达。相较于传统基因替代疗法，该策略保留了内源基因的调控元件，为RTT等X连锁疾病提供了更符合生理的治疗方案。值得注意的是，miR106sp仅引起7.86%的X连锁基因表达改变，远低于Xist缺失导致的83%基因紊乱，表明其具有良好特异性。研究还揭示了核内miRNA通过调控lncRNA结构影响表观遗传的新机制，为RNA治疗领域拓展了思路。