SNRK激酶通过调控平滑肌细胞增殖在先天性短肠综合征发病机制中的关键作用

《Biochemistry and Biophysics Reports》：Parkinson's disease, herpes simplex virus type 1, and nanopore sequencing: A case analysis

本研究针对先天性短肠综合征(CSBS)病因不明的临床难题，通过构建平滑肌细胞特异性Snrk基因敲除小鼠模型，首次揭示了SNRK激酶在肠道发育过程中调控平滑肌细胞增殖的关键作用。研究发现先天性SNRK缺失导致肠道缩短和环形肌层变薄，而成年期诱导性敲除则无表型，为CSBS的发病机制提供了新视角。

　　

在罕见病研究领域，先天性短肠综合征(Congenital Short Bowel Syndrome, CSBS)一直是一个令人困惑的谜题。这种疾病患者出生时即伴有小肠长度显著缩短，临床表现为呕吐、慢性腹泻和生长发育障碍，严重威胁患儿生命。尽管医学技术不断进步，使CSBS患者的生存率从2008年前的28.5%提升至75%，但该病的具体病因机制仍然不明。先前研究发现CLMP和FLNA基因突变与部分病例相关，然而大多数患者的遗传基础尚未明确，这成为领域内亟待解决的关键科学问题。

针对这一挑战，来自哈尔滨医科大学附属肿瘤医院的研究团队在《Biochemistry and Biophysics Reports》上发表了一项突破性研究。该研究首次将焦点转向了一个新的候选基因——蔗糖非发酵1相关激酶(Sucrose nonfermenting 1-related kinase, SNRK)，探索其在肠道平滑肌细胞发育中的功能。

研究人员采用的条件性基因敲除技术包括：通过平滑肌特异性Myh11-Cre和Myh11-CreER^T2小鼠模型分别实现先天性和成年期诱导性Snrk基因缺失；利用解剖测量和组织形态学分析系统评估肠道发育表型；通过Western blot和免疫荧光技术检测平滑肌收缩标志蛋白表达；采用EdU掺入实验精确评估细胞增殖状态；并运用TUNEL染色排除细胞凋亡的影响。

3.1. 先天性平滑肌细胞snrk基因缺失导致肠道缩短和致死

研究团队成功构建了平滑肌细胞特异性Snrk基因敲除(SNRK-SMKO)小鼠模型。令人惊讶的是，这些突变小鼠在出生后短期内全部死亡，中位生存时间仅为27天。表型分析显示，SNRK-SMKO小鼠体重和器官重量显著降低，并出现腹泻、脱水等病理症状。更关键的是，突变小鼠的整个肠道呈现严重扩张，小肠和结肠长度明显短于对照组。组织学检查发现，SNRK-SMKO小鼠肠道肌层和环形平滑肌层厚度显著变薄，F-肌动蛋白信号减弱，多种收缩相关蛋白表达下调，但细胞凋亡指标未见异常。

3.2. 成年小鼠平滑肌细胞条件性snrk基因缺失显示正常肠道形态和功能

为区分发育期和成年期SNRK的功能差异，研究人员建立了他莫昔芬诱导的成年期SNRK敲除模型。与先天性敲除截然不同，成年期诱导性SNRK缺失小鼠在肠道形态、组织学特征、收缩蛋白表达及肠道动力方面均表现正常，表明SNRK在肠道发育中的关键作用具有时间特异性。

3.3. 平滑肌细胞特异性snrk基因缺失诱导肠道发育障碍

发育时序分析揭示，SNRK-SMKO小鼠在胚胎18.5天即出现小肠缩短，出生后3.5天开始表现结肠缩短。随着小鼠生长，肠道缩短和扩张表型逐渐加剧。组织学测量显示，环形平滑肌层厚度在多个发育时间点均显著薄于对照组，而纵行肌层相对增厚。

3.4. 平滑肌细胞特异性SNRK基因缺失抑制环形SMC增殖

通过EdU掺入实验，研究人员发现SNRK-SMKO小鼠在出生后3.5天、7.5天和14.5天的结肠和小肠环形平滑肌层中，细胞增殖数量均显著减少。这一发现直接证明了SNRK通过调控平滑肌细胞增殖影响肠道发育的机制。

研究结论与讨论部分指出，本研究首次确立了SNRK在肠道平滑肌细胞发育中的核心地位。SNRK缺失导致的环形平滑肌层变薄和肠道缩短，与人类CSBS临床特征高度相似，为理解该疾病提供了新的分子机制解释。值得注意的是，SNRK的功能具有明显的时间窗口特异性——其在发育期不可或缺，但在成年期可被代偿。这种特异性提示SNRK可能通过调控平滑肌细胞增殖来影响肠道轴向生长，而收缩蛋白表达的动态变化可能是对细胞数量减少的代偿反应。

该研究的创新性在于将SNRK这一多功能激酶与肠道发育疾病联系起来，突破了以往仅关注CLMP和FLNA基因的局限。未来研究需要深入探索SNRK下游信号通路，阐明其调控细胞增殖的具体分子机制，并在CSBS患者中筛查SNRK基因变异，以验证其临床相关性。这项工作不仅为CSBS的病因研究开辟了新方向，也为理解平滑肌在器官发育中的重要作用提供了重要启示。