BATF2介导的星形胶质细胞增殖调控新机制：靶向细胞周期基因的转录抑制

本研究聚焦于中枢神经系统内星形胶质细胞增殖的调控机制，揭示了转录因子BATF2通过直接结合CKS1B、CDK2和CCND1等细胞周期基因的调控区域，抑制其转录表达，从而维持星形胶质细胞的稳态增殖。研究人员发现BATF2缺失会导致增殖标志物Ki67和磷酸化组蛋白H3表达上升，并促进细胞增殖；而在胶质母细胞瘤患者样本中，BATF2高表达与cyclin D1低表达及更好预后相关。该研究为理解神经发育和肿瘤发生中的细胞周期调控提供了新视角，并为相关疾病治疗策略的开发奠定理论基础。

　　

在中枢神经系统（CNS）中，星形胶质细胞的增殖受到严格调控，这一过程依赖于细胞周期蛋白（cyclins）和细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）等调控蛋白的协调表达。尽管大部分出生后CNS中的增殖发生在明确的干细胞巢中，但分化后的胶质细胞在稳态维持和炎症应答过程中仍能发生增殖。然而，关于终末分化的星形胶质细胞在稳态增殖中所涉及的转录程序，科学界仍知之甚少。近年来，有研究提示碱性亮氨酸拉链ATF样转录因子2（BATF2）在多种癌症类型中可通过抑制细胞增殖发挥抑癌作用，但其在神经胶质细胞特别是星形胶质细胞增殖调控中的作用尚未明确。为此，研究人员开展本项研究，系统探索BATF2是否参与星形胶质细胞增殖的转录调控，相关成果发表在《Journal of Biological Chemistry》上。

本研究运用了多种关键技术方法，主要包括：利用BATF2基因敲除（Batf2^-/-）小鼠模型分离培养原代星形胶质细胞；通过细胞活力检测、活细胞计数以及免疫细胞化学分析增殖标志物（如Ki67、磷酸化组蛋白H3（Ser10））；采用染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）分析BATF2在人类星形胶质细胞中的DNA结合位点；通过siRNA干扰技术在U87-MG胶质瘤细胞及人星形胶质细胞中敲低BATF2表达；利用Western blotting和定量PCR（qPCR）检测细胞周期相关基因的表达；并基于癌症基因组图谱（TCGA）的胶质母细胞瘤（GBM）患者样本数据，分析BATF2与CCND1（cyclin D1）表达的相关性及预后价值。

BATF2 moderates astrocyte proliferation.

研究人员首先发现在Batf2^-/-星形胶质细胞中，磷酸化组蛋白H3（H3Ser10ph）、Ki67和磷酸化微小染色体维持蛋白2（pMCM2）等增殖标志物的表达显著上升。细胞周期蛋白B1（cyclin B1）在转录和蛋白水平也明显上调。细胞活力实验和活细胞计数进一步证实Batf2^-/-细胞具有更强的增殖能力，表明BATF2缺失可促进星形胶质细胞增殖。

BATF2 directly binds to cell cycle motifs in astrocytes.

通过ChIP-seq技术及 Ingenuity Pathway Analysis（IPA）分析，研究团队发现BATF2直接结合多个细胞周期相关基因的调控区域，包括CKS1B、CDK2和CCND1。这些结合位点富含CpG岛调控序列，提示BATF2在转录水平直接调控这些基因的表达。此外，免疫荧光实验显示BATF2与磷酸化组蛋白H3在分裂期星形胶质细胞中共定位，且BATF2表达与组蛋白H3磷酸化强度呈正相关。

BATF2 DNA binding results in a downregulation of cell cycle proteins.

在Batf2^-/-星形胶质细胞中，Cks1b、Cdk2和Ccnd1的转录水平均显著上升，cyclin D1蛋白表达也增加。相反，在BATF2过表达的U87-MG胶质瘤细胞中，CKS1B和CCND1转录水平下降，cyclin D1蛋白表达降低。这些结果说明BATF2通过结合靶基因抑制其转录，进而负调控细胞周期进程。

BATF2 regulates cyclin D1 in two separate models of aberrant proliferation.

利用siRNA技术在U87-MG细胞中敲低BATF2后，CKS1B、CDK2、CCND1及CCNB1转录水平上升，cyclin D1蛋白表达增加，细胞增殖加速。对TCGA中GBM患者数据的分析显示，BATF2高表达与患者生存期延长相关，且BATF2与CCND1在转录和蛋白水平均呈负相关。这一关系在不同GBM分子亚型中存在差异，其中经典型和前神经型患者获益更为显著。

本研究首次揭示BATF2作为转录因子在非肿瘤细胞中直接结合并抑制细胞周期基因（如CKS1B、CDK2、CCND1）的表达，从而调控星形胶质细胞的稳态增殖。其机制可能涉及与AP-1蛋白的二聚化及直接DNA结合。在病理状态下（如GBM），BATF2表达上调可能是一种补偿性抑制机制，尽管其不足以完全逆转肿瘤细胞的异常增殖。该发现不仅深化了对细胞周期转录调控网络的理解，也为神经发育异常、神经炎症及胶质瘤等疾病的机制研究提供了新方向，尤其为靶向BATF2–细胞周期轴的治疗策略开发奠定了理论基础。