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RNA结合蛋白调控遗传性失盐性肾小管病免疫相关可变剪接的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月10日 来源:Orphanet Journal of Rare Diseases 3.5
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本研究针对遗传性失盐性肾小管病(SLT)的免疫失调机制,通过建立患者队列和RNA-seq技术,首次揭示RNA结合蛋白(RBPs)通过调控免疫相关基因的可变剪接(ASEs)参与SLT发病。研究发现SLT患者存在2,611个差异表达基因(DEGs),其中27个RBPs通过调控MX2、IRF7等免疫基因的剪接影响病毒防御和先天免疫通路,为SLT的免疫治疗提供新靶点。
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论文解读
在肾脏疾病研究领域,遗传性失盐性肾小管病(SLT)犹如一个"电解质迷宫"——患者因基因突变导致肾小管离子转运蛋白功能障碍,引发低钾血症、代谢性碱中毒等一系列症状。但令人困惑的是,这类患者常伴随反复病毒感染(65%)和自身免疫性甲状腺疾病(30%)等免疫异常表现,暗示着疾病背后隐藏着更复杂的免疫调控机制。传统观点认为电解质紊乱是唯一病因,然而越来越多的临床证据显示,SLT患者的免疫系统似乎长期处于"高度警戒"状态,这种异常是否与基因表达调控相关?这成为困扰研究人员的核心难题。
为解开这个谜团,新疆维吾尔自治区人民医院的研究团队开展了一项创新性研究。他们建立了包含20例基因确诊SLT患者、20例获得性低钾血症患者和20例健康对照的队列,采用RNA-seq技术绘制了SLT的免疫分子图谱。这项发表在《Orphanet Journal of Rare Diseases》的研究首次揭示:RNA结合蛋白(RBPs)通过调控免疫相关基因的可变剪接(Alternative Splicing Events, ASEs),在SLT发病机制中扮演关键角色。
研究主要采用三种关键技术:1) 建立临床队列收集患者外周血样本;2) Illumina平台进行全转录组测序(RNA-seq);3) ABLas流程分析可变剪接事件。通过比较三组人群的转录组差异,研究人员发现SLT患者存在独特的免疫特征——2,611个差异表达基因中,1,236个上调基因显著富集于病毒反应通路,1,375个下调基因则与适应性免疫相关。更引人注目的是,通过可变剪接分析鉴定出27个与SLT特异性相关的RNA结合蛋白(如G3BP2、ZNFX1、RIOK3等),这些"分子剪刀手"调控着MX2、IRF7等关键免疫基因的剪接变异,形成独特的"免疫剪接签名"。
临床特征分析显示,SLT患者除典型电解质紊乱外,还表现出显著升高的炎症标志物(CRP、ESR)和特殊免疫表型。与健康对照相比,SLT组血清镁水平显著降低(P<0.001),而自身免疫疾病发生率显著增高(P=0.022),这些发现为SLT的免疫异常提供了临床证据。
转录组分析通过PCA将三组人群明确区分(图1A),火山图显示SLT组与健康对照相比存在2,611个DEGs(图1B)。功能分析揭示上调基因主要参与病毒防御,下调基因则影响T细胞功能(图1C-F)。这种"抗病毒亢进-免疫抑制"并存的矛盾状态,可能解释了患者既易感染又伴自身免疫的特殊临床表现。

动态表达模式通过TCseq分析将DEGs分为9个簇,其中簇6特异性高表达于SLT组(图2B),包含27个与先天免疫相关的RBPs(图3D)。这些蛋白如IFIT3、BST2等,被证实可调控免疫基因的可变剪接,形成"RBP-剪接-免疫"调控轴。
机制研究发现G3BP2、ZNFX1等RBPs可能通过改变MX2、IRF7等基因的剪接模式(如外显子跳跃ES、内含子保留IR等),影响干扰素信号通路。例如,RIOK3调控的IL17RA剪接变异与Th17细胞活性改变相关,这为理解SLT患者IL-17反应异常提供了分子解释(图3F)。
这项研究开创性地建立了SLT发病的"三重机制"模型:基因突变→电解质紊乱→RBP介导的免疫剪接失调。其重要意义在于:1) 首次将RBPs与SLT免疫异常联系起来,拓展了对疾病机制的认识;2) 发现的27个RBPs可作为潜在治疗靶点;3) 为开发基于剪接调控的精准治疗策略奠定基础。
尽管存在样本量限制等不足,但该研究为SLT这类罕见病研究提供了新范式——通过整合临床特征与多组学数据,揭示传统电解质理论无法解释的免疫现象。未来研究可进一步验证这些RBPs的调控网络,探索其作为生物标志物和治疗靶点的临床应用价值,为改善SLT患者预后开辟新途径。
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