TDP-43种子聚集诱导功能丧失揭示神经退行性病变早期分子特征

《Neuron》：Seeded aggregation of TDP-43 induces its loss of function and reveals early pathological signatures

本研究开发了TDP-43种子聚集平台，首次在活细胞中定量评估了TDP-43聚集体内化、细胞间传播及功能丧失的动态过程。通过结合荧光报告系统（TDP-REG）与多组学分析，揭示了患者来源和重组TDP-43原纤维通过招募内源性TDP-43形成胞质包涵体，导致核功能缺失并引发异常剪接事件。该模型为解析ALS/FTD中TDP-43毒性获得与功能丧失的关联提供了新工具，对靶向治疗开发具有重要价值。

　　TDP-43纤维高效内化与细胞间传播
研究采用Atto-488标记的TDP-43低复杂度结构域（LCD）原纤维，在SH-SY5Y神经元样细胞中证实，75%的细胞在500 nM浓度下可内化聚集体。通过共培养实验首次捕捉到TDP-43原纤维从"供体细胞"向"受体细胞"转移的现象，15天后约3%的未暴露细胞通过未知机制获得聚集体。

种子聚集诱导功能丧失机制
创新性构建的TDP-REG报告系统显示，LCD原纤维通过形成"核-壳结构"（外圈为内源性TDP-43，核心为外源纤维）使核内TDP-43减少30%以上，触发mScarlet荧光信号。磷酸化（pS409/410）和p62标记的包涵体特异性出现在功能丧失细胞中，而α-突触核蛋白原纤维无此效应。

患者样本验证病理特征
通过SarkoSpin方法提取的FTD-TDP-A患者脑源性聚集体，成功在细胞模型中重现了C末端片段化（15 kDa）和异常剪接特征。其中STMN2和UNC13A等关键RNA靶点的调控异常，与患者脑组织病理特征高度一致。

技术突破与转化价值
该平台首次实现：1）实时监测种子诱导的TDP-43功能丧失；2）区分聚集依赖性与非依赖性毒性；3）高通量筛选调节TDP-43稳态的化合物。研究发现p62仅标记功能丧失细胞的包涵体，提示自噬系统可能选择性清除特定聚集形态。

未来展望
研究者指出，该模型可进一步解析TDP-43病理亚型差异（如FTD-TDP-A/B/C），并探索NPTX2等新发现靶点在神经环路退化中的作用。结合近期发表的TDP-43实时震动诱导转化（RT-QuIC）技术，为开发基于体液活检的早期诊断方法奠定基础。