敲低长链非编码RNA BISPR可抑制人小胶质细胞中促炎细胞因子IL-6的生成

《Biochemical and Biophysical Research Communications》：Knockdown of long non-coding RNA BISPR attenuates the proinflammatory cytokine IL-6 production in human microglia

　　慢性小胶质细胞炎症可导致神经退行性疾病，BISPR长链非编码RNA作为干扰素诱导的分子，其调控炎症反应的机制尚未明确。本研究通过RNA测序和蛋白质印迹分析发现，BISPR敲除显著抑制LPS或LPS/IFN-γ诱导的IL-6表达，且通过JAK-STAT1信号通路正反馈放大炎症，但不影响TLR4通路。这为神经炎症性疾病提供了新治疗靶点。

　　在神经退行性疾病的研究中，微胶质细胞的慢性炎症被认为是一个关键的致病因素。微胶质细胞作为中枢神经系统（CNS）中的常驻免疫细胞，承担着维护脑内环境稳定和防御外来病原体的重要职责。当微胶质细胞发生异常激活时，其炎症反应可能进一步损害周围的神经组织，从而加剧神经退行性疾病的发展。例如，阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD）等疾病，均与微胶质细胞的过度激活密切相关。因此，深入研究调控微胶质细胞炎症反应的基因和分子机制，对于寻找新的治疗靶点具有重要意义。

本研究聚焦于一种名为BISPR的长链非编码RNA（lncRNA）在微胶质细胞炎症中的作用。BISPR最初被命名为BST2，后因其在基因组中靠近编码骨髓基质细胞抗原2（BST2）的基因，并且在干扰素（IFN）刺激下能够调节BST2的表达，因此被重新命名为BISPR。BST2蛋白主要参与抑制RNA病毒的复制，其作用机制包括控制病毒颗粒的释放或诱导宿主细胞凋亡。而BISPR则作为一种转录增强子，能够间接参与抗病毒反应，成为一种具有潜在抗病毒功能的lncRNA。然而，尽管BISPR在其他疾病如丙型肝炎（HCV）中被发现与病毒的致病和抗病毒反应相关，其在微胶质细胞炎症中的具体作用仍不清楚。

在本研究中，研究人员采用HMC3细胞作为人类微胶质细胞的代表性细胞系，通过不同的刺激条件（包括干扰素α2b、干扰素γ和肿瘤坏死因子α）探究BISPR的表达情况。实验结果显示，BISPR在这些刺激因素作用下，特别是在24小时的刺激后，表达水平显著升高。这表明BISPR可能在微胶质细胞的炎症反应中扮演重要角色。为了进一步验证这一假设，研究人员建立了稳定的BISPR敲低（BISPR-KD）模型，并在不同条件下（如基础状态、脂多糖（LPS）刺激和LPS/干扰素γ共同刺激）对BISPR-KD细胞进行了转录组分析。结果显示，BISPR的缺失显著抑制了微胶质细胞在LPS或LPS/干扰素γ共同刺激下产生的IL-6表达，尤其是在LPS诱导的微胶质细胞激活和M1型极化过程中表现更为明显。这表明BISPR可能在促进炎症反应和细胞极化中起到关键作用。

此外，研究人员还通过蛋白质印迹（Western blot）技术检测了IL-6、TLR4、STAT1以及磷酸化STAT1（p-STAT1）的表达水平。结果显示，BISPR的缺失并未影响TLR4信号通路中关键分子的mRNA或蛋白水平，但显著降低了STAT1在酪氨酸701位点的磷酸化水平。这一发现提示，BISPR可能并不直接通过TLR4信号通路发挥作用，而是通过调控JAK-STAT1信号通路来增强炎症反应。具体而言，炎症信号诱导BISPR的表达，进而促进STAT1的激活，从而放大炎症输出，包括IL-6的产生。这种正反馈机制可能在微胶质细胞的慢性炎症中起到关键作用，进而导致神经退行性疾病的发生和发展。

基于上述发现，研究团队认为BISPR可能是一种重要的正向调控因子，其功能可能通过JAK-STAT1信号通路实现。这一机制的发现不仅揭示了BISPR在微胶质细胞炎症中的潜在作用，也为治疗由神经炎症驱动的神经退行性疾病提供了新的思路。例如，在阿尔茨海默病和帕金森病中，微胶质细胞的慢性炎症已被证实与疾病进展密切相关。因此，针对BISPR或其调控的正反馈机制，可能成为一种有效的干预策略，以抑制过度的神经炎症反应，从而减缓神经退行性疾病的进程。

在实验方法方面，研究人员首先通过RT-qPCR技术检测了BISPR在HMC3细胞中的表达情况。随后，他们利用慢病毒载体构建了BISPR的稳定敲低模型，以便在不同条件下对BISPR缺失后的细胞行为进行系统研究。为了更全面地理解BISPR在炎症反应中的作用，研究人员还进行了RNA-seq分析，以揭示BISPR缺失后细胞的转录组变化。结果表明，差异表达的基因在炎症反应和JAK-STAT信号通路中显著富集，进一步支持了BISPR在这些通路中的调控作用。此外，通过Western blot技术检测的蛋白表达结果显示，BISPR的缺失并未影响TLR4信号通路中关键分子的表达，但显著降低了STAT1的磷酸化水平，这提示BISPR可能通过调控JAK-STAT1信号通路中的关键步骤来增强炎症反应。

研究的结论表明，BISPR可能在微胶质细胞的慢性炎症中发挥关键作用，并且其功能可能通过JAK-STAT1信号通路的正反馈机制实现。这种机制可能使得炎症信号不断放大，从而导致更严重的神经炎症反应。因此，BISPR不仅是一个重要的调控因子，还可能成为治疗神经炎症相关疾病的新靶点。研究人员指出，针对BISPR的干预策略可能为多种神经退行性疾病提供新的治疗方向，特别是在阿尔茨海默病、帕金森病和多发性硬化症等疾病中，BISPR的调控可能具有重要的临床应用价值。

在实验过程中，研究人员还对细胞培养、质粒构建、慢病毒生产与感染等技术进行了详细描述。HMC3细胞在含有胎牛血清和抗生素的培养基中生长，并在37°C和5% CO?的条件下进行培养。为了构建BISPR的敲低模型，研究人员将针对BISPR的shRNA序列克隆到慢病毒载体中，并通过感染实验实现BISPR的稳定敲低。这些技术的合理应用，为研究BISPR在微胶质细胞中的功能提供了可靠的实验基础。

此外，研究团队还讨论了BISPR在神经退行性疾病中的潜在作用。他们指出，近年来，微胶质细胞及其炎症反应在神经退行性疾病中的研究取得了显著进展。越来越多的证据表明，微胶质细胞的异常激活与神经退行性疾病的发生和发展密切相关。例如，在系统性红斑狼疮（SLE）患者中，其脑脊液中的炎症介质已被发现与神经退行性病变有关。因此，研究BISPR在微胶质细胞中的作用，不仅有助于理解炎症反应的调控机制，还可能为相关疾病的治疗提供新的思路。

本研究的意义在于，它首次揭示了BISPR在微胶质细胞炎症中的作用，并提出了一个基于lncRNA的信号放大机制。这一机制的发现，不仅拓展了我们对微胶质细胞炎症调控的理解，也为未来开发针对神经炎症的治疗策略提供了理论依据。研究人员强调，BISPR可能成为一种新型的治疗靶点，特别是在处理由慢性炎症驱动的神经退行性疾病时，其调控作用可能具有重要的临床应用价值。

在实验设计和数据分析方面，研究团队采用了多种技术手段，包括RT-qPCR、RNA-seq和Western blot，以确保研究结果的可靠性和全面性。通过这些技术，研究人员不仅能够检测BISPR的表达水平，还能分析其缺失后对细胞行为的影响，以及对相关信号通路的调控作用。这种多角度的研究方法，有助于全面揭示BISPR在微胶质细胞炎症中的作用机制。

综上所述，本研究通过系统的实验设计和先进的技术手段，揭示了BISPR在微胶质细胞炎症中的关键作用，并提出了一个基于JAK-STAT1信号通路的正反馈机制。这一发现不仅丰富了我们对微胶质细胞炎症调控的理解，也为未来开发针对神经炎症相关疾病的治疗策略提供了新的方向。研究人员认为，BISPR的调控可能成为一种有效的干预手段，从而为神经退行性疾病的治疗带来新的希望。