《Journal of Advanced Research》：TERT is a therapeutic target for tertiary stroke prevention
编辑推荐：
缺血性卒中是世界范围内导致永久性残疾的主要原因，三级预防旨在减轻卒中后长期残疾并改善患者生活质量，但该领域研究仍严重不足。研究人员发现，端粒酶逆转录酶（TERT）可结合多个神经修复相关基因的启动子，在脑皮层神经元中介导转录重编程。TERT调控环磷腺苷反应元件结
缺血性卒中是世界范围内导致永久性残疾的主要原因，三级预防旨在减轻卒中后长期残疾并改善患者生活质量，但该领域研究仍严重不足。研究人员发现，端粒酶逆转录酶（TERT）可结合多个神经修复相关基因的启动子，在脑皮层神经元中介导转录重编程。TERT调控环磷腺苷反应元件结合蛋白（CREB）靶基因，参与缺血性卒中后的神经修复和功能恢复。脑靶向腺相关病毒（AAV）介导的TERT过表达可显著增强光血栓（PT）卒中模型中的神经修复。此外，环黄芪醇（CAG）在PT模型恢复期能显著恢复感觉运动功能并减轻抑郁样行为。机制上，CAG通过激活死亡相关蛋白激酶1（DAPK1）-信号转导和转录激活因子3（STAT3）信号轴上调神经元中TERT表达。这些结果证明，TERT是三级卒中预防中一个有前景的新型治疗靶点。
缺血性卒中是导致全球永久性残疾的主要原因。由于死亡率的下降和发病率的增加，卒中后残疾人数预计将持续上升。卒中预防策略中，一级预防和二级预防已被广泛研究，但三级预防——即减少卒中后长期残疾、改善幸存者生活质量，包括促进运动功能恢复和预防卒中后抑郁等并发症——仍是一个研究严重不足的领域，存在巨大的未满足医疗需求。目前，急性期治疗（静脉溶栓和机械取栓）的时间窗狭窄，仅少数患者符合条件。一旦错过挽救缺血半暗带的机会，患者的功能恢复主要依赖亚急性期和慢性期的自发神经修复。尽管大脑具有可塑性，但自发恢复常受年龄、遗传、组织微环境等因素限制，目前尚无经临床批准的能够促进卒中后神经修复的药物。因此，寻找能够增强内源性修复的药理干预靶点具有重要意义。
该研究采用光血栓（PT）小鼠永久性局灶缺血模型，系统研究端粒酶逆转录酶（TERT）在卒中恢复期神经修复中的作用。研究发现，TERT在卒中后梗死周围神经元中显著上调，并与转录因子CREB（环磷腺苷反应元件结合蛋白）协同调节神经修复相关基因的表达。通过脑靶向腺相关病毒（AAV）介导的神经元特异性TERT过表达，或药理性激活TERT（使用环黄芪醇CAG），均能显著增强结构修复和神经功能恢复；而敲低神经元TERT则消除这些效应。机制上，CAG通过DAPK1（死亡相关蛋白激酶1）-STAT3（信号转导和转录激活因子3）轴促进TERT转录。这些结果证明TERT是三级卒中预防的可行治疗靶点。该研究发表在《Journal of Advanced Research》。
技术方法概述：该研究使用成年雄性C57BL/6小鼠（购自中国医学科学院实验动物研究所），建立PT及大脑中动脉闭塞（MCAO）模型。主要方法包括：单核RNA测序（snRNA-seq）鉴定TERT表达细胞类型；CUT&Tag测序（靶向裂解与标记）绘制TERT全基因组结合位点及转录活性标记；脑靶向AAV PHP.eB载体介导神经元特异性TERT过表达或敲低；免疫荧光、Western blot、Golgi-Cox染色和BDA（生物素化葡聚糖胺）顺行示踪评估结构修复；行为学实验（黏胶去除、网格行走、圆柱筒、强迫游泳、蔗糖偏好）评估神经功能和抑郁样行为；磷酸化蛋白质组学（LC-MS/MS）联合激酶底物富集分析（KSEA）解析信号通路。CAG以20 mg/kg口服灌胃。
研究结果如下。
**TERT表达在卒中后梗死周围皮层神经元中显著增加**：研究人员通过Western blot检测PT术后不同时间点梗死周围组织的TERT蛋白，发现TERT自第7天起显著上升，第14天达峰。snRNA-seq和免疫荧光共标显示，TERT主要表达于神经元（约78%），而非星形胶质细胞、小胶质细胞或内皮细胞；MCAO模型中同样观察到类似上调。
**TERT介导梗死周围神经元中CREB靶基因的转录**：CUT&Tag测序显示TERT结合峰富集于启动子区域，基因本体（GO）分析富集到轴突再生、丝状伪足组装等条目；HOMER基序分析显示其结合基序与CREB最为匹配。在体外缺血诱导的神经突修复模型中，TERT敲低显著抑制了CREB靶基因GAP43、EVL、NRP2等的上调，表明TERT作为CREB的转录共调节因子。
**AAV介导的神经元特异性TERT过表达增强PT卒中后的结构神经修复和功能恢复**：静脉注射AAV-PHP.eB-TERT后，Golgi-Cox染色显示神经元树突分支复杂性和蘑菇形/矮形棘突比例增加，NEFM和PSD95染色信号增强，GAP43等修复蛋白表达上调；行为学测试显示感觉、运动和感觉运动整合功能显著改善。
**恢复期给予CAG显著增强结构和功能性神经修复**：CAG灌胃（20 mg/kg，卒中后第4–13天）不改变梗死体积，但显著上调梗死周围神经元中TERT表达，增加树突复杂性、棘密度、BDA标记的轴突生长，并上调GAP43、NF160、PSD95、SYP、SYN等蛋白水平；同时改善圆柱筒、网格行走和黏胶去除测试表现。
**敲低神经元TERT消除自发和CAG增强的神经修复效应**：通过AAV-shTERT敲低TERT后，树突复杂性、棘密度和修复标记蛋白表达降低，功能恢复恶化，并且CAG的促进修复作用被显著削弱，证明TERT是CAG效应的必然环节。
**CAG减轻卒中诱导的抑郁样行为**：在PT小鼠中，CAG缩短强迫游泳试验的不动时间，并增加蔗糖偏好，表明其具有抗抑郁效应。敲低神经元TERT并未阻断该抗抑郁效应，但CAG诱导的脑源性神经营养因子（BDNF）上调被TERT敲低消除，提示BDNF参与其中。
**CAG通过DAPK1-STAT3信号通路上调TERT转录**：磷酸化蛋白质组学和KSEA分析提示DAPK1为CAG的候选激酶；DAPK1抑制剂TC-DAPK6可阻断CAG诱导的TERT表达。JASPAR预测STAT3结合于Tert启动子；CAG显著增加STAT3 S727位点磷酸化而非Y705，且该磷酸化可被DAPK抑制剂阻断。
讨论部分指出，目前恢复期卒中治疗缺乏有效的药理学干预。TERT在正常情况下于终末分化神经元中表达受抑制，但卒中后其上调对自发修复至关重要。该研究将TERT定位为CREB靶基因转录的正调控因子，为促进CREB介导的神经修复提供了新靶点。CAG作为中药黄芪的活性代谢产物，具有低分子量、可透过血脑屏障、口服生物利用度约25%，并被美国FDA认定为一般认为安全（GRAS），临床前和临床数据提示其安全性良好，具备转化前景。同时，研究也存在局限性，如CAG抗抑郁机制不清、TERT在非神经元细胞中的潜在作用有待细胞特异性敲除动物验证，以及更深入的药代动力学研究仍然必要。
研究结论翻译：该研究扩展了对TERT非经典功能的理解，发现TERT在缺血性卒中后特异性结合梗死周围神经元中CREB靶基因的启动子区域，参与转录调控。更重要的是，短暂使用中药组分环黄芪醇可作为促进神经修复和缓解卒中恢复期抑郁样行为的治疗选择。这些结果证明TERT是卒中恢复期可行的治疗靶点，为未来推动三级卒中预防的药物研发奠定基础。
