MIAT-DHX9时空表达通过核仁稳态调控静脉新生内膜增生的机制研究

《Cell Reports》：MIAT-DHX9 spatiotemporal expression drives venous neointimal hyperplasia through nucleolar homeostasis and mitotic progression

　　本研究发现长链非编码RNA MIAT通过调控RNA解旋酶DHX9的核仁定位，维持核仁稳态和细胞周期进程，从而驱动平滑肌细胞异常增殖和静脉新生内膜增生。研究揭示了MIAT-DHX9轴在血管增生性疾病和神经母细胞瘤中的关键作用，为治疗增生性疾病提供了新的靶点策略。

　　

在血管介入治疗领域，静脉新生内膜增生是一个棘手的临床难题。动静脉瘘(AVF)术后1年内狭窄率高达40%，冠状动脉搭桥术中隐静脉移植10年失败率约40%-50%。这种病理过程的核心在于平滑肌细胞(SMC)的异常增殖，但其深层机制尚未完全阐明。

上海交通大学齐颖新和姚庆平团队在《Cell Reports》发表的研究，揭示了长链非编码RNA(lncRNA) MIAT与其结合伙伴DExH-box解旋酶9(DHX9)在调控核仁稳态和细胞周期中的关键作用。研究人员运用多超分辨率成像、单分子荧光原位杂交(smFISH)等先进技术，结合体外血管培养和动物模型，系统阐述了MIAT-DHX9轴驱动静脉新生内膜增生的分子机制。

关键技术方法

研究团队采用人隐静脉平滑肌细胞(hS-VSMCs)和大鼠原代VSMCs为主要模型，通过CRISPR-dCas9系统实现MIAT的内源性激活。利用高分辨率成像技术（包括结构光照明显微镜SIM和荧光恢复后漂白FRAP）分析蛋白质动态定位，结合RNA免疫共沉淀(RIP)和质谱分析鉴定互作蛋白。临床样本包括AVF术后静脉组织和神经母细胞瘤标本，通过机器学习方法对核仁形态进行定量分析。

DHX9在增生性血管SMCs的核仁定位

研究人员发现，在AVF术后患者的静脉组织中，DHX9在增生内膜的SMCs核内呈现明显的点状聚集。通过细胞周期同步化实验，证实DHX9在S期早期特异性地定位于核仁，4小时后逐渐离开。这种时空特异性定位提示DHX9可能参与核仁功能调控。

lncRNA MIAT调控DHX9的时空表达

通过全转录组测序，团队发现lncRNA MIAT在移植静脉模型中高表达，且其序列含有10个潜在的RNA G-四链体(rG4)结构。实验证实MIAT与DHX9直接结合，并正向调控DHX9蛋白稳定性。更重要的是，MIAT过表达促进DHX9通过液-液相分离(LLPS)机制向核仁聚集，这一过程依赖于PARP1介导的PARylation修饰。

MIAT-DHX9维持核仁稳态

敲低MIAT或DHX9导致核仁亚相结构破坏，表现为致密纤维组分(DFC)标记蛋白FBL和颗粒组分(GC)标记蛋白NPM1的异常分布。同时引起rRNA加工障碍和核仁DNA损伤。通过深度学习算法，研究人员将核仁形态分为A类（结构完整）和B类（结构紊乱），发现MIAT-DHX9轴对维持核仁正常形态至关重要。

MIAT通过PARylation促进DHX9纺锤体定位加速细胞周期

加权基因共表达网络分析(WGCNA)显示MIAT相关基因富集于细胞周期调控通路。MIAT过表达使DHX9在M期定位于纺锤体极，促进细胞周期G1/S期转换，同时增加多极分裂概率。PARP抑制剂可逆转DHX9的纺锤体定位，表明PARylation在此过程中的关键作用。

MIAT-DHX9相互作用诱导有丝分裂灾难

敲低MIAT或DHX9导致染色体分离异常，出现桥接-融合-桥接(BFB)事件和双核细胞比例增加。同时伴随γ-H2A.X标记的DNA损伤和细胞凋亡上升，表明MIAT-DHX9轴缺失引发有丝分裂灾难。

靶向MIAT有效抑制静脉移植增生

在离体人血管培养模型中，MIAT敲低显著抑制新生内膜增生。大鼠静脉移植模型进一步证实，局部注射siDHX9可降低PCNA阳性细胞率，维持SMC收缩表型，有效抑制内膜增生。

研究结论与意义

本研究首次揭示了MIAT-DHX9轴通过调控核仁稳态和细胞周期进程驱动静脉新生内膜增生的完整机制。该轴心不仅参与血管增生性疾病，在神经母细胞瘤等肿瘤中也发挥重要作用，为"动脉粥样硬化-肿瘤学"概念提供了新的分子证据。研究提出的核仁形态深度学习评估方法为疾病诊断提供了潜在生物标志物，靶向MIAT-DHX9可能成为治疗增生性疾病的新策略。

值得注意的是，虽然靶向MIAT可通过诱导核仁应激选择性清除增生细胞，但需关注凋亡清除效率不足可能引发的继发性坏死、炎症和血栓形成风险。未来研究需要优化递送策略，平衡治疗效果与安全性。