星形胶质细胞中的环状RNA SLC8A1通过稳定PTBP1来增强CEBPB/NLRP3诱导的焦亡反应，从而引发颞叶癫痫中的神经炎症

《International Immunopharmacology》：Astrocytic circular RNA SLC8A1 boosted CEBPB/NLRP3-triggered pyroptosis by stabilizing PTBP1 to drive neuroinflammation in temporal lobe epilepsy

　　

摘要

背景

颞叶癫痫是成人中最常见的慢性局灶性癫痫类型，常伴有药物抵抗和认知功能损害。越来越多的证据表明，神经炎症和胶质细胞功能障碍在颞叶癫痫的发病机制中起着关键作用。然而，星形胶质细胞介导的炎症背后的分子机制仍不明确。

方法

通过马钱酸诱导的癫痫发作建立了颞叶癫痫的小鼠模型。利用RT-qPCR、原位杂交和免疫染色技术检测海马区circSLC8A1的表达及细胞分布情况。通过基因操作使原代星形胶质细胞过表达或敲低circSLC8A1，进而观察其引发的炎症反应和焦亡现象。同时采用RNA拉down和RNA免疫沉淀技术寻找与circSLC8A1相互作用的RNA分子。通过mRNA稳定性检测和双荧光素酶报告基因实验验证circSLC8A1/PTBP1/CEBPB调控轴的功能。

结果

在颞叶癫痫小鼠的海马区，circSLC8A1的表达显著升高，且主要存在于星形胶质细胞中。功能研究显示，circSLC8A1可促进星形胶质细胞的炎症反应和焦亡过程。从机制上来看，circSLC8A1可直接与RNA结合蛋白PTBP1相互作用，保护其免受泛素/蛋白酶体系统的降解。此外，circSLC8A1/PTBP1复合物还能提高CEBPB mRNA的稳定性。CEBPB随后会促进NLRP3炎性小体的活化，进而引发星形胶质细胞的焦亡。

结论

我们的研究发现了一种新的circSLC8A1/PTBP1/CEBPB信号通路，该通路在颞叶癫痫中调控星形胶质细胞的炎症反应和焦亡过程。针对circSLC8A1可能成为治疗癫痫的有效策略。

引言

癫痫是一种慢性神经系统疾病，其特征是大脑中神经元异常过度活跃，导致反复发作的无诱因癫痫发作[1]。在各类癫痫中，颞叶癫痫是成人中最常见的局灶性癫痫亚型，且往往对药物治疗效果不佳[2]。颞叶癫痫通常与脑部结构异常相关，如海马体硬化、神经元丢失以及胶质增生等[3]，但其发病和进展的分子机制至今仍不十分清楚。

环状RNA是一类独特的共价闭合非编码RNA，近年来因其在大基因表达和细胞稳态调节中的作用而受到关注[4]。其中，circRNA SLC8A1被认定为一种在脑组织中含量较高的转录本，可能与多种神经系统疾病有关[5]。先前的研究指出，circSLC8A1参与氧化应激调控和神经元损伤过程，暗示它在神经退行性和神经炎症反应中可能发挥重要作用[6]。通过吸附微小RNA或调节转录等方式，circSLC8A1可能影响与癫痫相关的下游信号通路。不过，目前关于其在颞叶癫痫中的作用及其作用靶点的直接证据仍然较少。

最近的研究表明，焦亡是一种依赖caspase-1的程序性细胞死亡方式，其特征是伴随炎症反应和细胞膜破裂，是癫痫中的重要病理特征之一[7]。这一过程主要由NLRP3炎性小体介导，这是一种多蛋白复合物，能够激活caspase-1，并促进白细胞介素-1β和白细胞介素-18的成熟生成[8]。转录因子CCAAT/增强子结合蛋白β在调控这一通路中起着关键作用，它能提升NLRP3及相关炎症因子的表达水平，尤其是在胶质细胞中[9]。多聚嘧啶链结合蛋白1则是一种能够调控pre-mRNA剪接、多聚腺苷酸化以及mRNA稳定性的RNA结合蛋白，也有研究表明它参与了焦亡和炎症反应的调控[10]、[11]。然而，circSLC8A1在这一炎症通路中的作用，尤其是它是否通过CEBPB/NLRP3或PTBP1途径调控星形胶质细胞的焦亡过程，目前尚无相关研究。

在本研究中，我们发现circSLC8A1在颞叶癫痫小鼠模型的海马区含量较高，它能引发星形胶质细胞的炎症反应和焦亡现象。同时，circSLC8A1还可以与PTBP1蛋白相互作用，保护后者不被降解。此外，CEBPB的表达也受到circSLC8A1/PTBP1通路的调控，该通路通过维持CEBPB mRNA的稳定性来实现这一作用。总体而言，我们的研究揭示了circSLC8A1在癫痫发病机制中的作用，也为未来开发针对该分子的治疗策略提供了依据。

章节要点

临床组织样本

本研究获取的样本来自2025年至2026年间在南昌医学院第一附属医院接受治疗的颞叶癫痫患者（n=32）和健康对照者（n=32）的血清及脑脊液样本。这些患者的人口统计学数据和临床特征详见表S1。本研究已获得南昌医学院第一附属医院伦理委员会的批准，所有参与者均签署了书面知情同意书。

用于构建癫痫模型及治疗的动物

全部

结果

在颞叶癫痫小鼠的海马区星形胶质细胞中，circSLC8A1的表达水平很高。

为明确circSLC8A1的功能，首先分析了其在人类颞叶癫痫样本及小鼠模型中的表达模式。如图1A和B所示，通过RT-qPCR检测发现，颞叶癫痫患者的血清和脑脊液样本中circSLC8A1的表达均显著升高。而在颞叶癫痫小鼠中，注射马钱酸后第1天、第7天和第28天的海马组织以及第1天和第7天的皮质组织中，circSLC8A1的表达也明显高于正常对照组。

讨论

颞叶癫痫是成人中最常见的局灶性癫痫类型，其特点是反复发作的慢性癫痫发作，这类发作通常起源于海马体[14]。尽管目前已有多种抗癫痫药物被研发出来，但仍有近三分之一的颞叶癫痫患者对药物治疗没有反应，这凸显出深入研究其发病机制并寻找新的治疗靶点的迫切需求[15]。在本研究中，我们发现了一个新的调控通路……

CRediT作者贡献说明

蔡文：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，研究验证，软件使用，研究资源准备，方法设计，实验实施，数据分析，概念构建。万月红：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，结果可视化，实验实施，数据整理。聂雅琼：写作——审阅与编辑，数据分析。康勤：写作——审阅与编辑，研究指导，资金筹集，数据分析。

发表许可

无需特殊许可

伦理审批与参与者同意

所有与动物相关的实验操作均遵循ARRIVE指南要求，并已获得南昌医学院动物实验伦理委员会的批准（批准编号：NYLLSC20260063）。

资金支持

本研究得到了江西省教育厅的科技研究项目（项目编号：GJJ2503402）以及江西省卫生健康技术项目（项目编号：202610163）的支持。

利益冲突声明

所有作者声明，他们不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益关系或个人关系。

致谢

我们感谢江西省神经病学重点实验室对本研究提供的支持（项目编号：2024SSY06081）。

蔡文|万月红|聂雅琼|康勤

江西省南昌市南昌医学院第一附属医院江西省人民医院神经科，中国江西省南昌市330006