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去泛素化酶 USP10 下调与 HTLV-1 相关性脊髓病中的神经元凋亡相关

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这对罹患病毒性神经疾病的人有何意义

有些病毒并非只引起短暂感染;它们可以在多年内悄然损害神经系统。人类 T 细胞白血病病毒 1 型(HTLV‑1)就是其中之一,可导致一种慢性脊髓疾病,称为 HTLV‑1 相关性脊髓病(HAM)。患有 HAM 的人会逐步丧失腿部力量和控制力,并出现膀胱功能和感觉问题。本研究提出了一个简单但关键的问题:在这种疾病中为何脊髓中的神经细胞会死亡,是否有某种单一的保护分子可以解释为何有人病情较轻或较重?

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对脊髓的缓慢袭击

HAM 并非由病毒直接感染神经细胞引起。相反,HTLV‑1 感染免疫细胞,这些细胞侵入脊髓并触发长期炎症。过度活跃的免疫细胞释放有毒化合物和炎性信号,这些本意是控制感染的物质也会损伤附近的神经元及其髓鞘。随着时间推移,这种潜燃式的攻击导致腿部僵硬无力和行走困难。然而医生仍未完全弄清楚为何一些神经元在这种炎性环境中会凋亡,而另一些则能存活数十年。

一个参与“清理”的酶成怀疑对象

研究者将注意力集中在一种名为 USP10 的蛋白上,这是一种帮助管理细胞蛋白质质量控制系统的酶,已知能减轻细胞应激并限制程序性细胞死亡(凋亡)。USP10 在包括大脑和脊髓在内的多种组织中活跃,先前在帕金森病、中风和其他疾病中的研究表明它有助于神经元抵御氧化和炎性损伤。研究团队使用来自八例死于 HAM 的脊髓样本和两例神经学上健康对照,通过染色技术观察 USP10 在神经元中的分布及其表达强度。

USP10 更少,死亡的神经元更多

在健康脊髓中,USP10 在许多神经元中强烈可见。然而在大多数 HAM 病例中,神经元中的 USP10 染色明显减少,且有一例几乎检测不到该蛋白。科学家随后用两种方法寻找凋亡的标志:检测断裂 DNA 的 TUNEL 测试和检测早期参与细胞死亡的活性 caspase‑3 染色。在对照组中,几乎没有神经元显示这些死亡信号。相比之下,在 HAM 患者中,大量神经元为 TUNEL 阳性,且许多显示活性 caspase‑3。重要的是,USP10 表达较低的样本通常伴随更多的凋亡神经元和更少由 NeuN 标记的存活神经元。有一位罕见的 HAM 患者在发病 22 年后仍仅靠拐杖行走,他的 USP10 表达强且神经元数量相对保存良好,这暗示较高的 USP10 可能有助于抵御严重残疾。

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一个伴随蛋白与处于应激但尚存活的细胞

研究团队还考察了另一个蛋白 p62,它与 USP10 协同处理受损蛋白并调控应激与存活通路。在健康脊髓中,p62 染色为中等强度;在 HAM 患者中,USP10 低的样本常伴随 p62 染色减弱和存活神经元减少。这一模式支持 USP10–p62 协作有助于神经元抵御慢性炎症的观点。研究者还注意到许多 HAM 组织中的神经元虽然保留典型形态,却失去 NeuN 染色,这种现象在其他脑损伤中也可见,表明神经元处于严重应激但尚未完全死亡。这提示在 HAM 中,部分神经元被直接丧失,而另一些则处于受损、脆弱的状态,可能是因为与 USP10 相关的防御机制被削弱。

这对未来诊断与治疗可能意味着什么

由于本研究基于数量有限的尸检样本且无法随时间追踪变化,它并不能证明 USP10 的丧失直接导致神经元死亡。但低 USP10、p62 减少、凋亡迹象增多与存活神经元减少之间的一致关联,提示了一个可能将慢性炎症与 HAM 中缓慢神经退行性改变联系起来的通路。对患者而言,这提出了一个令人鼓舞的可能性:在脊髓——或可能在更易取样的脊髓液等样本中——测量或增强与 USP10 相关的通路,未来或能帮助识别进展较快的高危人群、指导监测,或激发旨在加强细胞自身应激保护系统的新型治疗策略,以应对由病毒引起的神经炎性疾病。

引用: Arishima, S., Takahashi, M., Dozono, M. et al. Downregulation of the deubiquitinating enzyme USP10 correlates with neuronal apoptosis in HTLV-1-associated myelopathy. Sci Rep 16, 6062 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37271-x

关键词: HTLV-1 相关性脊髓病, 神经炎症, 神经元凋亡, USP10, 脊髓退行性病变