亨廷顿蛋白缺失导致神经元核结构与染色质稳定性异常：对亨廷顿病治疗策略的启示

本研究揭示了野生型亨廷顿蛋白(wtHTT)在维持神经元核结构和染色质稳定性中的关键作用。通过siRNA敲降和条件性基因敲除模型，发现wtHTT缺失会导致核质比增加、异染色质标记H3K9me3/H3K27me3减少及CREB信号异常，为亨廷顿病(HD)非选择性HTT降低疗法的潜在副作用提供了重要证据。

　　

亨廷顿病(HD)作为一种致命的神经退行性疾病，长期以来被认为是由突变亨廷顿蛋白(mHTT)的毒性获得性功能引起的。然而近年来，野生型亨廷顿蛋白(wtHTT)在神经系统中的重要作用逐渐被揭示——它不仅是胚胎发育必需的蛋白，更是成年大脑中维持突触可塑性、轴突运输和基因调控的关键分子。随着针对HD的HTT降低疗法进入临床试验，一个关键问题浮出水面：当治疗同时降低mHTT和wtHTT时，会对成熟神经元产生什么影响？这正是加拿大纪念大学医学院生物医学科学系的研究团队在《Human Molecular Genetics》上发表的最新研究要解答的核心问题。

研究人员采用了多尺度研究方法：通过siRNA在体外敲降原代海马神经元中的wtHTT表达（验证敲降效率达86.3%），结合条件性基因敲除小鼠模型（Htt^f1/f1），运用超分辨率成像（SRRF和Airyscan）、免疫荧光、Western blot等技术，系统评估了从突触到细胞核的多层次变化。

研究结果呈现出一系列重要发现：

wtHTT降低对突触形态影响有限

超分辨率分析显示，即使经过3周wtHTT敲降，兴奋性突触后标志物PSD-95和突触前标志物SYP的簇集密度、大小和强度均无显著变化。树突复杂性（Sholl分析）和树突棘密度（drebrin染色）同样保持稳定，提示成熟海马神经元的突触结构对短期wtHTT缺失具有较强耐受性。

核质比增加揭示核结构异常

研究发现wtHTT敲降导致神经元出现渐进性核质比(N:S)增加——从DIV21开始，处理组核面积相对于胞体显著增大（DIV27和DIV31时p<0.001）。这种核膨胀现象与癌症等疾病状态相似，暗示基因组不稳定性可能正在发生。

异染色质结构显著改变

Airyscan三维成像揭示，wtHTT缺失神经元中：

• 异染色质 foci数量减少40%（p=0.004）

• 单个foci体积缩小（p=0.005）

• DAPI强度降低（p=0.013）

• foci球形度增加（p=0.007）

  这些数据表明染色质呈现更松弛的常染色质样状态。

CREB信号呈现双相变化

pCREB核质比(N:C)在DIV17短暂降低后（p=0.002），从DIV21开始持续升高（DIV31时p<0.0001）。这种动态变化可能与初期BDNF/TrkB信号受损，后期染色质可及性增加导致的转录激活有关。

表观遗传抑制标志持续下降

H3K9me3（构成性异染色质标记）在体外模型中除DIV27外均显著降低（DIV31时p<0.0001）。在条件性敲除小鼠中，这一现象在6-8月后显现（p=0.024），同时H3K27me3（兼性异染色质标记）也显著减少（p=0.0016），表明wtHTT缺失导致广泛的转录抑制丧失。

这项研究首次系统证明：在成熟海马神经元中，细胞核是wtHTT缺失最敏感的靶点。核结构异常、染色质解压缩和转录失调可能成为HTT降低疗法的潜在副作用。特别值得注意的是，非选择性HTT降低策略（如已终止临床研究的tominersen）可能通过破坏wtHTT与PRC2、MeCP2等染色质调节因子的相互作用，加速神经元功能异常。研究为开发更安全的等位基因特异性HTT靶向疗法提供了理论依据，并提示未来HD治疗需要平衡mHTT清除与wtHTT功能保留的微妙关系。