Adv Sci | 揭示神经元来源circMagi1抑制缺血性卒中后血管生成的新机制

缺血性脑卒中会损伤神经元，也会扰乱脑微血管系统。卒中后的组织修复需要神经元与血管内皮细胞协调作用，而受损神经元释放的分子信号如何影响血管修复，仍有待进一步阐明。

近日， 河南省科学院姬广聚团队在Advanced Science期刊发表题为Neuron-Derived Vesicular circMagi1 Restrains Vascular Repair After Ischemic Stroke byPromoting TRIM65-Mediated ANXA2 Degradation的研究论文。研究团队发现，受损神经元来源的环状RNA circMagi1可通过细胞外囊泡参与神经元与血管内皮细胞之间的信号传递。它在内皮细胞中促进ANXA2蛋白降解，削弱血管生成相关功能。针对这一通路的核酸干预，则在缺血性卒中小鼠中显示出改善神经功能恢复的潜力。

01｜从患者血浆样本中发现卒中相关环状RNA

研究团队首先对急性缺血性卒中患者血浆细胞外囊泡中的环状RNA进行筛选，发现circMagi1水平高于健康对照，并与影像学显示的缺血病灶范围相关。在配对随访样本中，发病第7天的circMagi1水平高于第1天。

在缺血性卒中小鼠中，研究人员也观察到circMagi1升高。患者样本与动物模型中的一致变化，使这一分子成为后续研究的重点。

患者样本提供了与卒中损伤相关的线索。随后的小鼠实验进一步显示，降低circMagi1水平可减轻缺血损伤，并改善多项神经功能表现。这些结果促使研究团队继续追问：卒中后增加的circMagi1主要来自哪些细胞，又如何影响血管内皮细胞？

02｜受损神经元通过细胞外囊泡影响内皮细胞

细胞外囊泡是细胞释放的微小膜性结构，能够携带RNA、蛋白质等分子，参与细胞间交流。研究团队据此考察了circMagi1在神经元与血管内皮细胞之间的联系。

对卒中小鼠脑组织进行细胞分选和时间序列检测后，研究人员发现，神经元中的circMagi1较早升高，而内皮细胞中的积累出现得更晚。在模拟缺血损伤的缺氧复氧实验中，单独培养的神经元可明显诱导circMagi1升高，内皮细胞的自主诱导则较弱；当两类细胞共同培养时，内皮细胞中出现了circMagi1积累。

抑制细胞外囊泡释放后，内皮细胞中的circMagi1积累减少。结合体内神经元来源囊泡报告、组织成像和分选细胞检测，多组证据支持：受损神经元是circMagi1的主要上游来源，囊泡介导的神经元来源circMagi1信号可在血管内皮细胞中积累。

这一发现将神经元损伤与内皮细胞功能变化联系起来，为理解卒中后的细胞间调控提供了新的切入点。

03｜circMagi1促进ANXA2降解，限制血管生成相关功能

circMagi1在内皮细胞中积累后，如何影响细胞功能？

通过RNA结合蛋白筛选及生化实验，研究团队发现，circMagi1能够直接结合ANXA2。ANXA2参与支持内皮细胞的血管生成相关功能，其蛋白水平降低会影响内皮细胞成管和侵袭能力。

进一步研究显示，circMagi1增强了ANXA2与E3泛素连接酶TRIM65之间原有的相互作用，促进ANXA2泛素化，随后经蛋白酶体降解。由此，原本有助于血管生成的ANXA2蛋白减少，内皮细胞的相关功能受到抑制。

结合位点突变、纯化组分重构及蛋白稳定性分析，研究团队对这条机制进行了验证。降低TRIM65表达后，ANXA2蛋白水平及内皮细胞成管、侵袭能力得到恢复，进一步支持了TRIM65在这一过程中发挥的作用。

这些结果揭示了环状RNA调节蛋白稳定性的一种机制：circMagi1通过增强酶与底物之间的结合，促进ANXA2降解，将神经元来源的RNA信号转化为内皮细胞的功能变化。

04｜工程化囊泡干预改善小鼠卒中后恢复

在明确机制后，研究团队利用工程化细胞外囊泡递送小干扰RNA，探索针对这一通路的干预方式。

从卒中后第1天开始，研究人员持续给予携带circMagi1靶向小干扰RNA的工程化囊泡。治疗后，小鼠脑内circMagi1水平降低，缺血病灶负担减轻，多项感觉运动行为表现改善。单细胞RNA测序还显示，内皮细胞中与血管发育和修复有关的转录程序增强。

研究团队进一步比较了联合干预的不同安排：在持续抑制circMagi1的基础上，分别从卒中后第1天或第9天加入TRIM65抑制。在本研究比较的方案中，第9天加入TRIM65抑制的安排表现出更大的神经功能改善，并伴随梗死周边区域ANXA2和血管内皮标志物CD31信号增强。

这一结果提示，针对同一调控通路的不同环节，干预安排可能影响最终恢复效果。由于两种TRIM65干预方案的累计给药次数不同，后续仍需通过剂量匹配的比较，进一步区分干预时机与累计剂量的影响。

这项研究将神经元损伤、囊泡携带的环状RNA信号与内皮细胞蛋白降解联系起来，揭示了circMagi1-TRIM65-ANXA2通路在卒中后血管生成相关功能中的作用。现有干预结果来自小鼠实验，其安全性及在不同年龄、性别和疾病背景下的适用性，仍需进一步检验。

河南省科学院首席科学家姬广聚、研究员王会文，河南师范大教授学陈建军、河南医药大学教授郭学军及中国科学院生物物理研究所研究员薛愿超为本论文的共同通讯作者。毕友坤博士（现为深圳理工大学副教授）、刘群博士和邹宝华博士为论文共同第一作者。

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.77808

制版人：十一

学术合作组织

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