DLC1-SF3B1-PHF5A剪接复合体决定躯干神经嵴细胞命运并增强其对剪接扰动的易感性

本研究针对神经嵴(NC)发育过程中普遍表达的剪接因子如何特异性调控神经嵴发育及其对剪接扰动易感性增强的机制展开。研究人员发现神经嵴特异性因子DLC1与普遍表达的SF3B1-PHF5A剪接复合体协同作用，通过特异性调控SOX9和SNAI2前体mRNA的剪接（而非其上游调控因子BMP4/WNT1/PAX7）决定躯干神经嵴细胞命运。研究揭示DLC1通过结合SOX9和SNAI2内含子中特定基序，决定SF3B1-PHF5A复合体的功能特异性，并增强神经嵴细胞对剪接调节剂Pladienolide B(PB)的敏感性。该发现为理解细胞类型特异性剪接调控提供了新视角，对神经嵴相关发育异常疾病的机制研究具有重要意义。

　　

在脊椎动物胚胎发育过程中，神经嵴细胞是一类具有多向分化潜能的特殊细胞群体，它们从神经管背侧迁移至全身各处，分化为颅面结构、周围神经系统等多种组织。然而，一个长期未解的谜题是：为何普遍表达的剪接因子能够特异性调控神经嵴发育？又为何神经嵴细胞对剪接扰动表现出独特的易感性？这些问题的解答不仅关乎发育生物学基础理论，对理解神经嵴相关先天畸形（如颅面发育异常）也具有重要意义。

香港大学的研究团队在《Nature Communications》发表的研究成果揭开了这一谜题。他们发现神经嵴特异性因子DLC1与核心剪接复合体SF3B1-PHF5A形成功能性单元，通过调控关键神经嵴决定因子SOX9和SNAI2的pre-mRNA剪接，而非其上游调控信号BMP4/WNT1/PAX7，精确控制神经嵴细胞命运。更引人注目的是，这种特异性调控机制同时成为神经嵴细胞的"阿喀琉斯之踵"，使其对剪接抑制剂Pladienolide B(PB)表现出独特的敏感性。

研究团队主要采用了以下关键技术方法：(1)鸡胚原位CRISPR-Cas9基因编辑系统构建DLC1/PHF5A/SF3B1敲除模型；(2)RNA免疫共沉淀(RIP)-qPCR分析剪接复合体与内含子结合特性；(3)高通量RNA测序和VAST-TOOLS全局剪接分析；(4)杂交链式反应(HCR)可视化内含子保留现象；(5)质谱技术解析DLC1-PHF5A-SF3B1相互作用网络。

DLC1是SOX9和SNAI2前体mRNA剪接所必需的
通过CRISPR/Cas9敲除实验发现，DLC1缺失导致躯干神经嵴前体细胞中SOX9和SNAI2表达显著降低，伴随SOX2表达上调，表明细胞命运从神经嵴转向神经前体。深入分析显示，这种调控发生在剪接水平——DLC1缺失导致SOX9内含子1/2和SNAI2内含子1/3的异常保留，而非影响RNA聚合酶II的转录延伸。

DLC1与PHF5A-SF3B1剪接复合体结合并决定其功能特异性
质谱分析揭示DLC1与U2 snRNP核心组分SF3B1-PHF5A形成稳定复合物。机制研究表明，SF3B1-PHF5A结合所有靶基因内含子的分支位点(BS)，而DLC1特异性识别SOX9和SNAI2内含子中的CUCCGGKU基序（距BS序列距离可变），从而赋予剪接复合体基因选择性。这种特异性在EMT相关基因（如CDH2/CDH11）中同样存在。

剪接调节剂PB特异性消除神经嵴决定基因表达
200μM PB处理选择性消除神经嵴（而非体节）中SOX9/SNAI2表达。研究发现PB通过竞争性抑制SF3B1-PHF5A对BS序列的识别，尤其影响较短的SOX9内含子2和SNAI2内含子1（二者具有较弱的聚嘧啶束），导致内含子保留。引人注目的是，体节中SLU7-SF3B1-PHF5A复合物调控相同基因却表现出PB抗性，证实细胞类型特异性剪接复合体的存在。

DLC1决定神经嵴对剪接扰动的易感性
在体节中异位表达DLC1可重建PB敏感性，证明DLC1通过降低SF3B1-PHF5A对短内含子（弱Py束）的结合能力，增强神经嵴对剪接扰动的脆弱性。这种机制解释了为何普遍表达的剪接因子突变会导致组织特异性表型。

这项研究首次揭示细胞类型特异性剪接复合体(DLC1-SF3B1-PHF5A vs SLU7-SF3B1-PHF5A)通过识别不同的内含子特征决定基因剪接特异性，并产生差异化的药物敏感性。该发现为理解神经嵴相关发育障碍的分子机制提供了新范式，同时为靶向剪接过程的精准治疗策略开发奠定理论基础。特别值得注意的是，研究揭示的"内含子结构脆弱性"原则可能普遍存在于其他快速分化的干细胞群体，为发育生物学和再生医学研究开辟了新视角。