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Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)2023Oct25Vol.issue()

AC4CはVEGFA mRNAの翻訳効率を高め、神経障害性疼痛における脊髄背角の中心感作を媒介します

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

RNA修飾のために広範囲に存在する非常に保存された転写後機械であるN4-アセチルシチジン(AC4C)は、さまざまな細胞プロセスと機能に多才な役割を果たします。しかし、AC4C修飾が神経障害性疼痛を媒介する分子メカニズムはとらえどころのないままです。ここでは、強化されたAC4C修正により、VEGFA mRNAのPolySomeの募集を促進し、SNI後の翻訳効率を強化することがわかっています。神経損傷はNAT10の発現を増加させ、背側ホーンニューロンにおけるNAT10とVEGFA mRNAの間の相互作用が増加し、NAT10機能の獲得と喪失は、NAT10がVEGFA mRNAおよび疼痛行動のAC4C修飾に関与していることをさらに確認します。さらに、AC4Cを介したVEGFAのアップレギュレーションは、SNIまたはAAV-HSYN-NAT10によって誘発される中心感度と神経障害性疼痛に寄与します。最後に、SNIはVEGFA mRNAにおけるHNRNPKの結合を促進し、その後NAT10を募集します。HNRNPKとNAT10の間の相互作用の強化は、VEGFA mRNAと神経障害性疼痛のAC4C修飾に貢献します。これらの発見は、HNRNPKとVEGFA mRNAの間の相互作用の強化がNAT10を募集することによりAC4Cレベルを上方制御し、SNI後の中心感度と神経障害性疼痛に寄与することを示唆しています。このカスケードをブロックすることは、神経障害性疼痛患者の新しい治療アプローチかもしれません。

RNA修飾のために広範囲に存在する非常に保存された転写後機械であるN4-アセチルシチジン(AC4C)は、さまざまな細胞プロセスと機能に多才な役割を果たします。しかし、AC4C修飾が神経障害性疼痛を媒介する分子メカニズムはとらえどころのないままです。ここでは、強化されたAC4C修正により、VEGFA mRNAのPolySomeの募集を促進し、SNI後の翻訳効率を強化することがわかっています。神経損傷はNAT10の発現を増加させ、背側ホーンニューロンにおけるNAT10とVEGFA mRNAの間の相互作用が増加し、NAT10機能の獲得と喪失は、NAT10がVEGFA mRNAおよび疼痛行動のAC4C修飾に関与していることをさらに確認します。さらに、AC4Cを介したVEGFAのアップレギュレーションは、SNIまたはAAV-HSYN-NAT10によって誘発される中心感度と神経障害性疼痛に寄与します。最後に、SNIはVEGFA mRNAにおけるHNRNPKの結合を促進し、その後NAT10を募集します。HNRNPKとNAT10の間の相互作用の強化は、VEGFA mRNAと神経障害性疼痛のAC4C修飾に貢献します。これらの発見は、HNRNPKとVEGFA mRNAの間の相互作用の強化がNAT10を募集することによりAC4Cレベルを上方制御し、SNI後の中心感度と神経障害性疼痛に寄与することを示唆しています。このカスケードをブロックすることは、神経障害性疼痛患者の新しい治療アプローチかもしれません。

N4-Acetylcytidine (ac4C), a highly conserved post-transcriptional machinery with extensive existence for RNA modification, plays versatile roles in various cellular processes and functions. However, the molecular mechanism by which ac4C modification mediates neuropathic pain remains elusive. Here, it is found that the enhanced ac4C modification promotes the recruitment of polysome in Vegfa mRNA and strengthens the translation efficiency following SNI. Nerve injury increases the expression of NAT10 and the interaction between NAT10 and Vegfa mRNA in the dorsal horn neurons, and the gain and loss of NAT10 function further confirm that NAT10 is involved in the ac4C modification in Vegfa mRNA and pain behavior. Moreover, the ac4C-mediated VEGFA upregulation contributes to the central sensitivity and neuropathic pain induced by SNI or AAV-hSyn-NAT10. Finally, SNI promotes the binding of HNRNPK in Vegfa mRNA and subsequently recruits the NAT10. The enhanced interaction between HNRNPK and NAT10 contributes to the ac4C modification of Vegfa mRNA and neuropathic pain. These findings suggest that the enhanced interaction between HNRNPK and Vegfa mRNA upregulates the ac4C level by recruiting NAT10 and contributes to the central sensitivity and neuropathic pain following SNI. Blocking this cascade may be a novel therapeutic approach in patients with neuropathic pain.

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