《Molecular Neurobiology》：S100B Mitigates Cytoskeletal and Mitochondrial Alterations in a Glial Cell Model of Autosomal Recessive Spastic Ataxia of Charlevoix-Saguenay
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為探究 S100B 對 ARSACS 中 sacsin 缺失的補償作用，研究人員以 C6 星形膠質細胞為模型，發現 sacsin 缺失誘導 S100B 上調，其可緩解神經絲聚集和線粒體缺陷，為 ARSACS 發病機制及治療提供新方向。
在神經退行性疾病的研究領域，Charlevoix-Saguenay 常染色體隱性痙攣性共濟失調（ARSACS）是一種罕見卻極具研究價值的病癥�；颊咭� SACS 基因突變導致 sacsin 蛋白功能喪失，進而引發小腦性共濟失調、周圍神經病變等一系列神經癥狀。目前，關于 ARSACS 的發病機制尚未完全明確，尤其是 sacsin 缺失如何影響細胞內的分子網絡，以及細胞自身是否存在潛在的補償機制來緩解病變，這些問題一直困擾著研究人員。而細胞骨架中的中間絲（IF）網絡和線粒體功能異常在 ARSACS 的細胞模型中已被觀察到，但其中的具體調控機制及是否存在內源性保護因子仍需深入探索。在此背景下，來自葡萄牙里斯本大學科學學院（Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa）等機構的研究人員開展了相關研究，旨在揭示 S100B 蛋白在 ARSACS 中的潛在作用，該研究成果發表在《Molecular Neurobiology》上。
研究人員主要采用了以下關鍵技術方法：構建 sacsin 敲除的 C6 大鼠膠質母細胞瘤細胞模型（C6 Sacs-/-），運用基因沉默（siRNA）和藥理學抑制（戊脒）手段調控 S100B 表達，通過外源性補充重組 S100B 蛋白進行功能 rescue 實驗，結合 Western blot、熒光顯微鏡及免疫細胞化學、定量逆轉錄聚合酶鏈反應（qRT-PCR）、流式細胞術等技術，分析神經絲蛋白（巢蛋白、波形蛋白）和線粒體形態與功能參數。
Sacsin 缺失對 S100B 表達及亞細胞分布的影響
通過對 C6 Sacs-/-細胞的研究發現，sacsin 缺失導致星形膠質細胞中 S100B 在 mRNA 和蛋白水平顯著上調，且內源性 S100B 蛋白與核周巢蛋白聚集體及絲狀線粒體網絡共定位。外源性表達 S100B - 天青蛋白融合蛋白的實驗進一步顯示，在 sacsin 缺失細胞中，S100B 富集于核周區域，介于細胞核與中間絲聚集體之間，提示其可能參與調控中間絲的動態平衡。線粒體形態分析表明，sacsin 缺失細胞的線粒體縱橫比和總分支長度增加，呈現更細長和復雜的網絡結構，而 S100B 與線粒體的共定位現象暗示其可能參與線粒體功能調控。
S100B 逆轉 ARSACS C6 細胞模型中的病理特征
功能驗證實驗顯示，siRNA 沉默或戊脒抑制 S100B 后，C6 Sacs-/-細胞的巢蛋白聚集加劇，線粒體網絡碎片化程度加重，表現為縱橫比和總分支長度降低。相反，外源性補充 S100B 可減少巢蛋白聚集體的比例，使巢蛋白分布更廣泛，聚集物圓形度降低，但對線粒體形態異常無顯著改善。這表明 S100B 在維持中間絲完整性方面具有直接保護作用，其機制可能與其分子伴侶活性相關，可抑制神經絲蛋白的異常聚集。
S100B 上調對線粒體穩態的影響
線粒體功能分析顯示，sacsin 缺失導致細胞線粒體數量減少，而 S100B 抑制（戊脒處理）進一步加劇這一缺陷，提示 S100B 可部分補償 sacsin 缺失對線粒體含量的影響�；虮磉_分析表明，sacsin 缺失不影響線粒體融合 / 分裂相關基因（MFN2、DRP1、OPA1）及線粒體轉錄因子 TFAM 的表達，但戊脒處理顯著降低 DRP1 表達，暗示 S100B 可能通過調節線粒體分裂過程維持網絡結構。盡管 S100B 對線粒體形態有保護作用，但其未能逆轉 sacsin 缺失導致的 ATP 水平降低和線粒體膜電位下降，表明其對線粒體功能的保護存在局限性。
研究結論與討論
本研究揭示了 S100B 在 ARSACS 膠質細胞模型中對 sacsin 缺失的功能補償作用。S100B 通過聚集于中間絲和線粒體損傷位點，發揮分子伴侶功能，抑制神經絲蛋白聚集并維持線粒體網絡形態，但其對線粒體能量代謝功能的保護作用有限。這一發現首次明確了星形膠質細胞中 S100B 與 ARSACS 病理機制的關聯，為理解 ARSACS 的細胞適應性反應提供了新視角。鑒于 S100B 在中樞神經系統中的廣泛表達及其雙重（神經保護 / 神經毒性）作用，其在部分 sacsin 功能缺失（如 J 結構域突變）病例中的潛在治療價值值得進一步探索。未來研究可聚焦于 S100B 的劑量依賴性效應及與其他分子伴侶（如 HSP70）的協同作用，為開發靶向 S100B 的 ARSACS 治療策略奠定基礎。該研究不僅拓展了對 ARSACS 發病機制的認識，也為其他以中間絲異常和蛋白穩態失衡為特征的神經退行性疾�。ㄈ绨柎暮Ｄ�、帕金森�。┨峁┝藵撛诘墓餐深A靶點。
