论文解读|Peilong Li / Chuanxin Wang教授团队揭示Jmjd1c通过靶向Socs3抑制神经病理性疼痛

时间:2025-09-16 12:27:48   热度:37.1℃   作者:网络

随着社会老龄化和慢性疾病负担的增加,神经病理性疼痛(Neuropathic Pain, NP)作为一种难治性慢性疼痛,严重影响患者的生活质量。其发病机制复杂,涉及神经炎症和表观遗传调控等多个层面。超级增强子(Super-Enhancers, SEs)作为一类强效的顺式调控元件,在疾病发生中扮演关键角色,但其在NP中的作用尚不明确。

 近日,山东大学第二医院Peilong Li / Chuanxin Wang教授团队在本刊发表题为“Enhancer profiling uncovers Jmjd1c as an essential suppressor in neuropathic pain by targeting Socs3”的研究论文。该研究通过多组学联合分析,首次揭示Jmjd1c作为SEs调控的关键基因,通过去甲基化修饰激活Socs3表达,进而抑制JAK/STAT3通路,显著缓解NP进程,为NP的治疗提供了新的潜在靶点。

1.Jmjd1c在NP中表达下调且受SEs调控

研究人员首先通过建立SNI(spared nerve injury)诱导的NP大鼠模型,利用H3K27ac ChIP-seq和RNA-seq技术绘制了NP脊髓组织中的增强子图谱。结果显示,NP组织中H3K27ac信号强度显著低于假手术组,提示增强子活性整体下降。通过整合分析,鉴定出11个与SEs相关的差异表达基因,其中Jmjd1c表达显著下调,并在神经元中高表达。进一步使用BET抑制剂JQ1干预证实,Jmjd1c的表达依赖于SEs活性(图1)。

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图1 Jmjd1c受到SEs的调控,并且存在于神经细胞中(原文中Figure 3)

2.KLF15通过结合Jmjd1c-SE激活其转录

为进一步探究Jmjd1c的调控机制,研究团队通过 motif 分析预测并验证了转录因子KLF15可结合至Jmjd1c的SE区域(E2和E3元件)。Luciferase报告实验和ChIP-qPCR结果均表明,KLF15能显著增强Jmjd1c的转录活性,而敲低KLF15则抑制其表达(图2)。

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图2 KLF15在Jmjd1c-SE上富集,并促进Jmjd1c的表达(原文中Figure 4)

3.Jmjd1c过表达显著缓解NP行为并抑制炎症因子表达

通过鞘内注射过表达Jmjd1c的慢病毒,研究人员发现NP大鼠的机械痛阈(PWT)显著升高,自发痛行为(NSF)减少,同时炎症因子IL-6、TNF-α、IL-1β的表达水平明显下降。相反,敲低Jmjd1c则诱发假手术大鼠出现NP样行为(图3)。

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图3 Jmjd1c在神经病理性疼痛的发展过程中起着抑制作用(原文中Figure 5)

4.Jmjd1c通过去甲基化修饰激活Socs3表达

机制研究表明,Jmjd1c作为一种H3K9去甲基化酶,可直接结合至Socs3启动子区域,降低H3K9me1修饰水平,从而促进Socs3转录。挽救实验进一步证实,过表达Socs3可逆转由Jmjd1c敲低引起的NP表型(图4)。

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图4 Jmjd1c通过调节Socs3的表达来抑制NP的活性(原文中Figure 6)

5.Jmjd1c通过促进Socs3启动子区H3K9去甲基化抑制NP

机制研究表明,Jmjd1c作为H3K9去甲基化酶,可直接结合至Socs3启动子区域,降低H3K9me1修饰水平,从而促进Socs3转录。Western blot结果进一步显示,Jmjd1c过表达可显著抑制JAK2STAT3的磷酸化(图5)。这些结果表明,Jmjd1c通过表观遗传机制激活Socs3,进而抑制JAK/STAT3通路,最终缓解神经病理性疼痛。

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图5 Jmjd1c通过促进Socs3启动子区域的H3K9去甲基化来抑制神经病理性疼痛的发展(原文中Figure 7)

总之,本研究系统揭示了Jmjd1c–Socs3–JAK/STAT3信号轴在神经病理性疼痛中的关键作用。Jmjd1cKLF15转录激活,通过去甲基化修饰促进Socs3表达,进而抑制JAK/STAT3通路,减轻神经炎症和疼痛行为。该研究不仅深化了对SEs在NP中调控机制的理解,也为开发靶向Jmjd1cSocs3的镇痛药物提供了重要的理论依据和实验支持。

文章来源

免费全文下载链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304225000340

引用这篇文章:

Zhang L, Xie Y, Wang S, et al. Enhancer profiling uncovers Jmjd1c as an essential suppressor in neuropathic pain by targeting Socs3. Genes Dis. 2025;12(5):101545.

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