《Cell》发现神经再生的“暗物质”开关：特定重复元件RNA整合生长信号，驱动轴突局部翻译与再生
来源：iNature 2026-02-14 10:11
该研究检测了感觉神经元损伤后 RNA 的聚腺苷化变化，发现一部分聚腺苷化的 B2-SINE 重复元件（此处称为 GI-SINEs，即生长诱导型 B2-SINEs）的表达有所增加。
神经元的生长与再生是由轴突中局部的 mRNA 翻译所调控的。
2025年8月7日，以色列魏茨曼科学研究所Mike Fainzilber团队在Cell 在线发表题为Repeat-element RNAs integrate a neuronal growth circuit的研究论文，该研究检测了感觉神经元损伤后 RNA 的聚腺苷化变化，发现一部分聚腺苷化的 B2-SINE 重复元件（此处称为 GI-SINEs，即生长诱导型 B2-SINEs）的表达有所增加。
GI-SINEs 是由受损感觉神经元中的 ATF3 和其他与 AP-1 启动子相关的外显子位点诱导产生的，但在受损的视网膜神经节细胞中并未上调。
外源性 GI-SINE 的表达能促使受损的感觉、视网膜和皮质脊髓束神经元的轴突生长。GI-SINEs 与核糖体蛋白和核纤层蛋白（一种调节轴突生长的 RNA 结合蛋白）相互作用，以调节神经元细胞质中的翻译。
最后，针对 GI-SINEs 的反义寡核苷酸会干扰感觉神经元的生长以及核纤层蛋白与核糖体的相互作用。因此，一个特定的转座子亚家族是连接 AP-1 转录与局部 RNA 翻译的生理电路的重要组成部分。
神经元的生长与再生受到 RNA 定位和局部翻译的调控。之前描述了一种基于轴突运输的神经元生长调节内在机制，该机制涉及 RNA 结合蛋白（RBP）nucleolin的运输以及关键 mRNA 货物（包括importin β1 和 mTOR）的局部翻译。
这些以及其他 mRNA 在细胞周边的局部翻译以及由此产生的蛋白质的逆行运输被认为会建立一个长度依赖性的振荡信号，从而调节神经元的生长速率。事实上，通过将 importin β1 mRNA 或nucleolin从轴突中隔离出来而干扰这一机制，会显著促进神经元的生长。
对这一内在机制的计算模型假定存在一个负反馈回路，用于周期性地重置信号。由于该机制高度依赖于 RNA 在轴突中的定位，研究人员考虑了这种机制可能受到何种调控。RNA 定位序列通常位于 3' UTR 中，并且 3' UTR 的长度可以通过不同的聚腺苷酸化方式来调节。
因此，研究人员检测了通过不同的聚腺苷酸化方式缩短 3' UTR 可能会如何调节外周感觉神经元因损伤而产生的生长现象。这一研究意外地发现了一个 B2-SINE 非编码重复元件（RE）RNA 的子家族是生理生长回路的关键调节因子。
文章模式图（图源自Cell ）
B2-SINEs 是由 RNA 聚合酶 III（Pol III）从短散布核元件（short interspersed nuclear elements，SINEs）转录而来的一种非编码 RNA，而 SINEs 是小鼠基因组中高拷贝数的转座元件。B2-SINEs 常呈多聚腺苷酸化状态，尽管在体细胞中大多受到转录抑制，但在细胞应激条件下它们的表达水平能够升高。
关于 B2-SINE 在神经系统中的功能的研究主要集中在应激对相关编码基因的表达或转录定位的影响上。非编码 RNA，如微小 RNA，已被报道能够调节神经再生，但迄今为止尚无关于神经损伤中 B2-SINE 具有特定上调作用的信息，也不存在 B2-SINE 与神经生长调节之间的已知联系。
该研究检测了感觉神经元损伤后 RNA 的聚腺苷化变化，发现一部分聚腺苷化的 B2-SINE 重复元件（此处称为 GI-SINEs，即生长诱导型 B2-SINEs）的表达有所增加。GI-SINEs 是由受损感觉神经元中的 ATF3 和其他与 AP-1 启动子相关的外显子位点诱导产生的，但在受损的视网膜神经节细胞中并未上调。外源性 GI-SINE 的表达能促使受损的感觉、视网膜和皮质脊髓束神经元的轴突生长。
GI-SINEs 与核糖体蛋白和核纤层蛋白（一种调节轴突生长的 RNA 结合蛋白）相互作用，以调节神经元细胞质中的翻译。最后，针对 GI-SINEs 的反义寡核苷酸会干扰感觉神经元的生长以及核纤层蛋白与核糖体的相互作用。因此，一个特定的转座子亚家族是连接 AP-1 转录与局部 RNA 翻译的生理电路的重要组成部分.
参考消息：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00498-2
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