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Roundabout导向受体1（ROBO1）对哺乳动物发育所必需的多种过程至关重要。然而，其在出生后发育和生长中的作用仍知之甚少，这主要归因于基因敲除模型中的围产期致死性。在混合B6/129S遗传背景下的Robo1基因敲除小鼠可存活至成年，并表现出先前未报道的
Roundabout导向受体1（ROBO1）对哺乳动物发育所必需的多种过程至关重要。然而，其在出生后发育和生长中的作用仍知之甚少，这主要归因于基因敲除模型中的围产期致死性。在混合B6/129S遗传背景下的Robo1基因敲除小鼠可存活至成年，并表现出先前未报道的多器官异常。这些小鼠呈现生长迟缓和器官特异性缺陷，包括肺泡增大、毛发过早灰白和皮下脂肪减少。值得注意的是，这些小鼠的寿命缩短。在23日龄（相当于小鼠青春期早期开始阶段），与野生型同窝小鼠相比，Robo1基因敲除小鼠血浆中生长激素（GH）和胰岛素样生长因子1（IGF-1）水平显著降低，这分别与垂体和肝脏中相应表达下降相一致。这些发现提示，ROBO1有助于多个器官的出生后发育和功能维持，并伴有GH/IGF-1轴的相应调节，可能影响存活。需要开展更大规模队列的进一步研究，以阐明ROBO1缺陷的更广泛影响，特别是其与人类发育性疾病（如生长激素缺乏症）的关联。
ROBO1在出生后生长与存活中的作用：一项基于基因敲除小鼠模型的研究解读
**研究背景与科学问题**
Roundabout导向受体1（ROBO1）是免疫球蛋白超家族的一种跨膜受体，在物种间高度保守，参与多种关键的发育过程。既往研究已明确其在神经系统中的核心作用，包括引导轴突分支、路径选择和迁移。在脑发育过程中，ROBO1突变会破坏轴突导向，导致生长锥异常穿越中线，并与多种人类神经系统疾病相关联，例如垂体柄中断综合征（PSIS）、联合垂体激素缺乏症（CPHD）和阅读障碍等。然而，由于传统基因敲除模型存在围产期致死性，ROBO1在出生后发育和生长中的功能长期未得到充分阐明。已有的Robo1基因敲除小鼠胚胎表现出心脏畸形（如心包和室间隔异常），但这些表型仅限于产前阶段；携带ENU诱导纯合错义突变的小鼠虽可存活至出生，但仅呈现颅面和泌尿道异常。因此，缺乏合适的动物模型严重限制了对ROBO1缺陷在出生后多器官发育中作用的认识。本研究利用混合B6/129S遗传背景下的Robo1基因敲除小鼠，成功绕过了围产期致死的障碍，从而得以系统评估ROBO1在出生后生长、器官成熟和存活中的生理功能。
**主要技术方法**
研究人员采用聚合酶链反应（PCR）基因分型方法鉴定小鼠基因型，通过测量体长（颅-臀长）和体重绘制生长曲线，利用Kaplan-Meier生存曲线分析小鼠寿命。组织学分析方面，对脑、肺、肝、皮肤等多器官进行石蜡包埋切片，采用苏木精-伊红（H&E）染色观察组织形态，使用Fontana-Masson染色检测皮肤黑色素沉积，并利用CellProfiler软件对肺泡数量和面积进行定量分析。蛋白表达水平通过免疫印迹（immunoblot）检测，血浆中生长激素（GH）和胰岛素样生长因子1（IGF-1）浓度采用酶联免疫吸附测定（ELISA）进行定量。所有动物均来自Robo1杂合子（Robo1+/–）小鼠互交产生的同窝后代，遗传背景为混合B6/129S。
**研究结果**
**出生后生长缺陷和寿命缩短**
在23日龄时，每窝小鼠的基因型分布基本符合1:2:1的孟德尔比例（Robo1+/+、Robo1+/–和Robo1–/–），证实所有基因型的小鼠均能存活过出生后早期阶段。这一结果与纯B6背景下Robo1完全缺失导致围产期致死性的既往报道不同，提示混合B6/129S遗传背景可能缓解了产前缺陷和围产期致死。到3周龄时，Robo1基因敲除（KO）小鼠的体重已显著低于野生型（WT）同窝对照。7周龄时，KO小鼠的体长和体重均显著降低，且雌雄个体均受影响。生长曲线监测显示，KO小鼠从3周龄起生长速率已明显缓慢，与对照组的体重差异随年龄增长持续扩大。更重要的是，KO小鼠最早在51日龄即开始死亡，中位生存期为172天，而所有WT同窝小鼠均存活至实验结束。此外，KO小鼠在2月龄后逐渐出现活动减少、运动迟缓等表现。以上结果表明，ROBO1缺乏导致小鼠生长缺陷并缩短寿命。
**多器官异常表型**
肺组织形态学分析显示，KO小鼠的肺泡囊数量较WT对照显著减少，而肺泡囊相对面积增大（尽管未达到统计学显著），但细支气管和气道上皮未见其他形态差异。这一肺泡增大表型与此前报道的内胚层选择性Robo1缺失可减少气体交换表面积、以及种系Robo1敲除可导致新生儿致死和呼吸窘迫的发现相一致，表明出生后发育中出现的肺部异常持续至成年期。皮肤方面，KO小鼠在早期即出现毛发灰白，以腹侧最为明显。Fontana-Masson染色证实KO小鼠毛干中黑色素含量降低，而表皮黑色素水平在两组间无显著差异。H&E染色显示，KO小鼠皮下脂肪层显著变薄，同时皮脂腺增大。这些多器官的异常表型提示ROBO1在出生后系统性发育和功能维持中发挥重要作用。
**GH/IGF-1轴的变化**
鉴于生长激素（GH）/胰岛素样生长因子1（IGF-1）轴是发育和生长的核心调节通路，研究人员检测了这一内分泌轴的功能状态。在23日龄时，KO小鼠血浆GH水平显著低于WT对照，而到2月龄时GH水平反而略有升高。垂体裂解物的免疫印迹分析进一步证实，23日龄KO小鼠垂体中的GH蛋白含量显著降低。由于GH通过刺激肝脏产生IGF-1来促进生长，研究人员同时测定了血浆和肝脏中的IGF-1水平。结果显示，23日龄KO小鼠血浆IGF-1浓度显著降低，肝脏裂解物中的IGF-1蛋白含量也明显减少，但2月龄时两组间的差异不再显著。解剖学上，KO小鼠垂体绝对尺寸小于WT，但按体重校正后的相对垂体大小反而增大，提示垂体绝对尺寸的减小可能是整体体重降低的继发效应，而非ROBO1对垂体的直接作用。组织学检查未发现垂体结构的明显异常。这些结果表明，青春期早期GH/IGF-1轴的短暂抑制与长期生长障碍和过早死亡相关。
**结论与讨论**
本研究证实，在混合遗传背景下，ROBO1缺乏的小鼠可存活至成年，为研究ROBO1的出生后功能提供了新模型。该模型揭示了若干先前未报道的表型，包括严重的出生后生长缺陷、早逝、进行性运动功能衰退、肺泡增大、毛发过早灰白和皮下脂肪减少，并伴有断奶期血浆GH和IGF-1水平的显著降低，提示ROBO1–GH–IGF-1轴是出生后生长和存活的关键调节通路。
在临床相关性方面，人类ROBO1突变与PSIS和CPHD密切相关，这些疾病以GH缺乏、体重减轻和生长迟缓为特征。本研究为ROBO1失活参与这些疾病的分子机制提供了功能性证据。此外，慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者中ROBO1信号通路成分表达降低，而本研究中ROBO1缺失本身即足以引起肺泡囊增大（肺气肿的标志性特征），提示ROBO1在肺发育和肺部疾病中具有潜在作用。
研究也存在一定局限性：样本量相对较小，结果未按性别分层；ROBO1调控GH/IGF-1表达的分子机制尚未阐明；GHR/IGF1R及其下游JAK2/STAT5信号通路的表达和活性未予评估。未来需要更大规模、性别分层的队列研究，并结合条件性基因敲除模型，以进一步阐明ROBO1与生长因子信号轴之间的因果机制。
总而言之，本研究表明ROBO1在调节青春期早期的躯体生长轴中发挥新作用，影响多器官的发育和功能，并最终影响长期存活。Robo1基因敲除小鼠为研究人类PSIS和CPHD等疾病提供了有价值的动物模型，也为探索潜在的治疗策略奠定了基础。
