Rbm8a缺陷通过调控Wnt/PCP信号通路导致造血缺陷的机制研究

本研究针对TAR综合征（Thrombocytopenia-Absent Radius syndrome）的发病机制，通过斑马鱼模型揭示了Rbm8a缺陷如何通过影响非经典Wnt/PCP信号通路导致造血缺陷。研究人员发现rbm8a突变会导致PCP通路组分mRNA内含子滞留，进而影响侧板中胚层（LPM）模式化和早期造血基因表达，为理解这类罕见先天性疾病的发育起源提供了新视角。

　　

在发育生物学和医学遗传学领域，TAR综合征（桡骨缺失伴血小板减少症）一直是个令人困惑的谜题。这种罕见先天性疾病的患者表现出独特的症状组合：出生时血小板严重减少、双侧桡骨缺失，还可能伴随心脏和肾脏缺陷。更奇怪的是，血小板缺陷往往会在几年后自行恢复。遗传学研究已确定RBM8A基因突变是致病原因，但作为外显子连接复合体（EJC）的组成蛋白，Rbm8a广泛参与mRNA加工过程，这与其导致的特定组织缺陷之间似乎存在矛盾。

由Agnese Kocere、Elena Chiavacci等来自美国科罗拉多大学、瑞士苏黎世大学等机构的研究团队在《Developmental Biology》发表的研究，通过创新的斑马鱼模型揭示了这一谜题的答案。研究人员发现，Rbm8a缺陷会特异性影响非经典Wnt/平面细胞极性（PCP）信号通路关键组分的mRNA剪接，导致这些mRNA出现内含子滞留，进而干扰胚胎发育过程中的收敛延伸运动。这种干扰特别影响了形成血液、心脏、肾脏和肢体前体的侧板中胚层（LPM）的发育模式，最终表现为TAR综合征的特征性表型。

研究采用了多项关键技术：通过CRISPR-Cas9基因编辑创建rbm8a突变斑马鱼系（包括rbm8a^Δ5和rbm8a^Δ3等位基因）；使用翻译阻断吗啉寡核苷酸（MO）进行基因敲降；利用cd41:EGFP转基因系进行血小板定量分析；通过光片显微镜实时观察scl:EGFP标记的LPM发育动态；开展全转录组测序分析内含子滞留事件；以及系统的原位杂交和形态计量学分析。

研究结果部分：

"Null和hypomorphic rbm8a扰动在斑马鱼中"：成功构建了rbm8a^Δ5（功能缺失）和rbm8a^Δ3（亚效等位基因）突变体，发现纯合突变体会出现进行性发育缺陷。

"Hypomorphic rbm8a表达导致血小板减少"：通过创新的全胚胎成像定量方法，证实rbm8a缺陷斑马鱼的cd41:EGFP阳性血小板数量显著减少，但血小板功能保持正常。

"rbm8a扰动损害编码平面细胞极性组分的mRNA"：RNA-seq分析发现rbm8a突变体中出现wnt5b、wnt11f2、fzd7a和vangl2等PCP通路基因的内含子滞留，导致这些mRNA异常积累。

"斑马鱼Rbm8a缺陷导致异常的LPM形态"：光片显微镜显示rbm8a缺陷胚胎中scl:EGFP标记的LPM区域体积和面积显著减小，迁移模式异常。

"rbm8a突变体表现收敛延伸缺陷"：形态计量学证实突变体体轴缩短、神经板和体节增宽，符合PCP信号缺陷特征。

"非经典Wnt/PCP信号对Rbm8a水平敏感"：遗传互作实验显示亚阈值剂量的rbm8a与PCP组分吗啉联用会加重表型，证实通路敏感性。

"扰动rbm8a或vangl2影响造血基因表达"：发现runx1和gfi1aa等造血关键基因在突变体中表达显著降低，而vangl2突变也重现类似表型。

这项研究首次将Rbm8a缺陷、PCP信号异常和LPM发育缺陷联系起来，为理解TAR综合征的发病机制提供了全新视角。特别重要的是，研究揭示了广泛表达的mRNA加工因子如何通过影响特定信号通路组分，导致选择性发育缺陷的分子机制。这一发现不仅解释了TAR综合征患者的多系统表型，也为其他涉及EJC成分的疾病研究提供了范式。从临床角度看，研究提示PCP信号通路可能成为改善TAR综合征患者造血缺陷的潜在治疗靶点。此外，建立的斑马鱼模型和创新的血小板定量方法为后续研究提供了重要工具。