Feingold综合征是一种累及骨骼,神经以及消化系统的发育相关罕见疾病,尤其是肠道闭锁,是早期婴儿患者致死最主要的原因。该疾病是由癌基因Mycn的功能缺失突变引起的。Mycn基因编码一种关键的转录因子,可以调节许多基因活性,但迄今为止没有动物模型研究这种缺失对肠道发育的影响。
2022年11月1日,浙江大学医学院遗传研究所徐鹏飞、浙江大学医学院附属第一医院金希团队合作在PLOS Biology杂志发表题为“Mycn regulates intestinal development through ribosomal biogenesis in a zebrafish model of Feingold syndrome 1 ”的研究论文。该论文首次构建了Feingold综合征1型的斑马鱼模型,利用此模型阐明了该疾病肠道发育缺陷的发病机制,并提供了一个可能的治疗方案。
斑马鱼的肠道结构以及发育与人类有着很大的相似性,作者通过CRISPR基因编辑敲除斑马鱼的Mycn基因,从而创建了Feingold综合征1型的斑马鱼模型。他们发现,Mycn缺失导致斑马鱼在早期发育过程中的肠道明显减小,无论是长度还是肠道褶皱。进一步研究显示,在早期发育过程中mycn缺失会造成核糖体组装以及蛋白质合成减少从而导致肠道发育异常,同时发现补充L-leu(亮氨酸)以增强mTOR信号通路可以有效缓解肠道发育的异常。
该研究表明,在胚胎发育过程中,处于高度增殖状态的肠道细胞需要高水平Mycn表达,本文通讯作者徐鹏飞和金希表示,蛋白质合成减少导致的细胞增殖受阻是Mycn突变体肠道发育缺陷的主要原因。同时据此提出了1型Feingold综合征患者肠道症状可能的治疗策略,上述结果后续计划在人类肠道类器官系统中进一步确认。
该论文的共同第一作者为李云飞博士和程涛博士,共同通讯作者为徐鹏飞研究员和金希主任医师。该研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助,也是临床与基础相结合的体现。研究过程中得到了浙江大学医学院管敏鑫教授、马骏教授、杨小杭教授、何峰副教授及薛茂光博士,张青海博士和张利耀同学;浙江大学动科院彭金荣教授及高策博士和苏保纯同学的鼎力相助!