SARM1激活诱导可逆性线粒体功能障碍及反义寡核苷酸在人神经元中的神经保护作用

本研究针对SARM1（Sterile alpha and TIR motif-containing protein 1）介导的程序性轴突变性这一神经退行性疾病关键机制，开发了靶向人SARM1的反义寡核苷酸（ASO），成功在人多能干细胞来源的多巴胺神经元（hiPSC-DANs）中阻断了强效神经毒素vacor诱导的轴突形态损伤、代谢紊乱和线粒体功能障碍，并首次证明SARM1毒性具有可逆性，为神经退行性疾病治疗和神经消融技术提供了新策略。

　　

在神经退行性疾病领域，轴突退化是阿尔茨海默病、帕金森病等疾病的早期病理特征。SARM1作为程序性轴突变性的核心执行者，其激活会导致NAD（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）的快速消耗和线粒体功能障碍。然而，针对SARM1的治疗策略仍面临挑战：现有小分子抑制剂存在剂量依赖性毒性风险，且SARM1激活后是否必然导致不可逆的神经元损伤尚不明确。

为解决这些问题，来自剑桥大学等机构的研究团队在《Neurobiology of Disease》发表重要成果。研究采用hiPSC-DANs模型，结合CRISPR/Cas9基因编辑构建SARM1敲除系，开发了5种靶向人SARM1的ASO（反义寡核苷酸），通过免疫印迹、代谢组学和Seahorse线粒体呼吸测定等技术，系统评估了ASO对vacor诱导的神经毒性的干预效果。

3.1 ASO靶向干预SARM1的有效性验证
研究首先证实vacor通过代谢产物VMN特异性激活SARM1，导致hiPSC-DANs轴突退化。通过设计的5种ASO中，"A-ASO"能最有效降低SARM1蛋白水平（降低约70%），并在3个独立健康供体来源的细胞系中保持稳定性。形态学分析显示，A-ASO处理可完全阻止100μM vacor诱导的轴突碎片化，其保护效力与SARM1敲除效果相当。

3.2 代谢与线粒体功能挽救
在vacor处理4小时（尚未出现形态损伤时），即检测到NAD水平下降50%、cADPR（环ADP核糖）升高3倍等特征性代谢改变。Seahorse分析显示线粒体基础呼吸和ATP产量骤降60%，这些异常均被A-ASO完全逆转。值得注意的是，ATP耗竭伴随AMP升高但ADP不变，提示腺苷酸激酶（adenylate kinase）的应激补偿机制被激活。

3.3 毒性可逆性的突破发现
通过创新性设计"延迟干预"实验，在vacor处理4小时后更换含NAM（烟酰胺）培养基，不仅阻止了后续72小时的轴突退化，还使已受损的线粒体功能恢复60%以上。这种可逆性证明SARM1激活并非不可逆的"死亡判决"，为临床干预时间窗提供了理论依据。

讨论部分指出，该研究首次在人类神经元中证实：1）ASO可替代基因编辑实现SARM1长期抑制；2）SARM1介导的线粒体功能障碍早于形态学损伤；3）通过NAM补充NAD前体可逆转已发生的毒性。这些发现对神经退行性疾病治疗具有双重意义：既为保护神经元提供了ASO新策略，又提示vacor类SARM1激活剂或可用于痉挛、肌张力障碍等疾病的精准神经消融治疗。

研究还提出了"亚致死性SARM1激活"的新概念，强调在慢性神经退行性疾病中，即使未观察到轴突断裂，SARM1介导的代谢紊乱仍可能导致神经元功能障碍。这为理解帕金森病等疾病早期症状与病理分离现象提供了新视角。团队建议未来研究应结合α-突触核蛋白原纤维等疾病相关模型，进一步验证ASO的临床应用潜力。