平滑肌细胞特异性SNRK缺失通过抑制增殖导致先天性短肠综合征的新机制

《Biochemistry and Biophysics Reports》：Smooth muscle cell (SMC)-Specific SNRK deletion in mouse causes congenital short bowel syndrome and premature death

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(SNRK-SMKO)小鼠模型，首次揭示SNRK在肠道发育过程中对平滑肌细胞增殖的关键调控作用。研究发现先天性SNRK缺失导致肠道缩短、管腔扩张和环肌层变薄，而成年诱导性敲除无明显表型，证实SNRK是肠道发育的重要调节因子，为CSBS的病因学研究提供了新视角。

　　

在儿科罕见病领域，先天性短肠综合征(CSBS)一直是个令人困惑的谜题。这种疾病患儿出生时即伴有小肠长度显著缩短，常表现为呕吐、慢性腹泻和生长发育障碍，严重威胁婴幼儿生命。尽管医学技术进步使患者生存率从2008年前的28.5%提升至75%，但大多数病例的病因仍不明确。目前仅发现少数与CLMP和FLNA基因突变相关的病例，这意味着还存在大量未知的遗传因素等待揭示。

正是在这样的背景下，研究人员将目光投向了SNRK（蔗糖非发酵相关激酶）这一鲜为人知的分子。SNRK属于AMP激活蛋白激酶(AMPK)亚家族，既往研究多集中于其在血管生成、炎症和肿瘤中的作用，而对其在平滑肌生理功能中的角色几乎一无所知。为了探索SNRK是否参与肠道发育异常，研究团队设计了一项精巧的基因功能研究。

研究人员采用条件性基因敲除技术，构建了两种小鼠模型：一种是先天性平滑肌细胞特异性Snrk敲除(SNRK-SMKO)模型，使用Myh11-Cre驱动子；另一种是成年诱导性敲除模型，采用Myh11-CreER^T2系统并通过他莫昔芬诱导。这种双模型设计使得团队能够区分SNRK在发育期和成年期的不同功能。

研究过程中，团队运用了多种关键技术方法：包括动物模型构建与表型分析（测量肠道长度、宽度等形态学参数）、组织学染色（H&E染色评估肌肉层厚度）、免疫荧光（检测αSMA等标志物）、蛋白质印迹（分析收缩蛋白表达动态变化）以及EdU（5-乙炔基-2′-脱氧尿苷）细胞增殖检测。这些实验主要使用小鼠肠道组织样本，通过比较不同发育时间点的变化来揭示SNRK的功能。

3.1. 先天性平滑肌细胞snrk缺失导致肠道缩短和致死

研究发现SNRK-SMKO小鼠出生后短期内死亡，中位生存时间仅27天。这些小鼠表现出明显的生长迟缓，肠道全长缩短，管腔扩张，且结肠中常积聚粪便。组织学分析显示，SNRK-SMKO小鼠近端结肠的肌外层和环肌层明显变薄，但未见凋亡增加迹象。

3.2. 成年小鼠平滑肌细胞条件性snrk缺失显示正常肠道形态和功能

与先天性敲除形成鲜明对比的是，成年诱导性SNRK缺失小鼠未出现明显肠道表型。他莫昔芬处理组在体重、肠道形态、组织学特征及收缩相关蛋白表达方面均与对照组无差异，小肠传输功能也正常。

3.3. 平滑肌细胞特异性snrk基因缺失诱导肠道发育障碍

发育时序分析显示，SNRK-SMKO小鼠在胚胎18.5天(E18.5d)即出现小肠缩短，而结肠长度在出生后3.5天(P3.5d)开始显著短于对照组。随着小鼠生长，这种差异逐渐扩大，并伴有进行性的小肠扩张。肌肉层厚度测量发现，环肌层变薄而纵肌层相对增厚，这种变化在近端结肠和小肠中均一致。

3.4. 平滑肌细胞特异性SNRK基因缺失抑制环肌SMC增殖

EdU增殖检测揭示，SNRK-SMKO小鼠在P3.5d、P7.5d和P14.5d等多个发育时间点，结肠和小肠环肌层的细胞增殖均显著减少。这种增殖抑制与凋亡无关，因为活性caspase-3表达和TUNEL染色均未显示凋亡增加。

讨论部分深入分析了这些发现的科学意义。研究首次证实SNRK是肠道平滑肌发育的关键调节因子，其缺失导致类似人类CSBS的表型。特别值得注意的是，SNRK的功能具有发育阶段特异性——它在胚胎期和新生儿期不可或缺，但在成年期则可以被替代机制补偿。这种时间特异性为理解CSBS的发病机制提供了重要线索。

研究还观察到收缩蛋白表达的动态变化：在P3.5d时，MLCK、Calponin 1和SM22α表达反而上调，随后逐渐下降。这种复杂的变化模式提示存在代偿机制，可能通过Myocardin-SRF轴等途径试图维持肌肉功能。

该研究的创新点在于将SNRK这一相对陌生的激酶与CSBS这一罕见病联系起来，突破了既往仅关注CLMP和FLNA基因的局限。此外，研究明确将肠道缩短的机制归因于平滑肌细胞增殖受损而非凋亡增加，这为未来治疗策略指明了方向——促进平滑肌增殖可能成为CSBS的潜在治疗途径。

当然，研究也存在一些局限，如SNRK下游效应器尚未明确，人类CSBS患者中SNRK突变的情况有待验证。但毫无疑问，这项发表于《Biochemistry and Biophysics Reports》的工作为CSBS研究开辟了新方向，未来通过临床遗传筛查和分子机制深入研究，有望为这一罕见病带来新的诊断和治疗思路。