青岛大学附属医院于涛教授和丰育功教授团队合作揭示tsRNA在颅内动脉瘤发病中的功能和作用

研究背景

颅内动脉瘤（IA）是一种以脑动脉壁异常扩张为特征的常见脑血管疾病，人群中发病率约为3.2%。IA破裂可导致蛛网膜下腔出血，其死亡率高达40%，致残率可达50%，对公共健康构成重大威胁。因此，深入研究IA的病理生理及其发生机制，对于预防和监测疾病发展至关重要，新诊疗靶点及治疗策略的探索一直是国内外研究的热点与难点。转运RNA衍生的小RNA（tsRNAs）是一类新发现的小型非编码RNA，它们源自核糖核酸酶介导的前体或成熟转运RNA（tRNA）的剪切。tsRNAs具有多项天然优势，如高度稳定性和丰富的表达水平。这些特性使得tsRNAs成为调控多种生物学过程和作为潜在生物标志物的有前景的候选分子。然而，tsRNAs在IA中的作用尚未有相关研究。

研究进展

首先，探讨了IA中差异表达最显著的tsRNA分子。研究团队通过全转录组测序和实验验证，发现tRF-AspGTC在IA组织中表达显著上调，并且主要定位于血管平滑肌细胞（VSMCs）。多因素logistic回归分析进一步表明，tRF-AspGTC是IA发生的独立危险因素。ROC分析验证了其在IA诊断中的高效性。VSMCs中的敲低和过表达实验表明，tRF-AspGTC能够促进VSMCs的表型转变，增强MMP9和IL-1β的表达，并促进ROS的生成。

随后，揭示了tRF-AspGTC调节VSMCs功能的分子机制。研究者通过RNA-pulldown结合质谱分析鉴定出tRF-AspGTC与半乳糖凝集素-3（galectin-3）特异性结合。此外，tRF-AspGTC能够调节galectin-3的蛋白水平，而不影响其mRNA表达，提示其可能通过影响蛋白降解途径调节galectin-3的表达。进一步的研究发现，tRF-AspGTC通过泛素化连接酶TRIM29调节galectin-3的泛素化，进而影响其稳定性，最终激活TLR4/MyD88/NF-κB信号通路。通过拯救实验，研究者确认galectin-3是tRF-AspGTC调节VSMCs功能的直接下游靶标。

最后，通过体内研究明确了tRF-AspGTC对IA形成的影响。研究团队通过结扎小鼠右肾动脉和左颈内动脉，并向右侧基底池注射弹性蛋白酶，成功建立了IA小鼠模型。通过尾静脉注射沉默tRF-AspGTC表达的腺相关病毒，发现沉默tRF-AspGTC表达后，可以显著抑制弹性蛋白酶诱导的小鼠颅内动脉弹力层崩解和胶原纤维紊乱，从而降低颅内动脉瘤的发生率，并延长小鼠的生存期。

未来展望

本文揭示了tsRNA参与IA发病的病理机制，发现tRF-AspGTC通过抑制TRIM29介导的galectin-3的泛素化，增强其稳定性，并激活TLR4/MyD88/NF-κB信号通路。该通路的激活促进了VSMCs表型转变、MMP9表达、氧化应激以及炎症反应，最终促进了IA的形成。提示其未来有希望成为临床可靠的临床治疗靶标及诊断标记物。